節(jié)點(diǎn)配電網(wǎng)的建模與仿真

1、大學(xué)生課外創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)競賽總結(jié)報(bào)告項(xiàng)目簡介： 在配電網(wǎng)的正常運(yùn)行中，隨著用電負(fù)荷的變化和系統(tǒng)運(yùn)行方式的改變，網(wǎng)絡(luò)中的損耗也將發(fā)生變化。要嚴(yán)格保證所有的用戶在任何時(shí)刻都有額定的電壓是不可能的，因此配電網(wǎng)的某個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓偏移額定值是無法避免的。為保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，需要對(duì)各節(jié)點(diǎn)處的電氣量進(jìn)行監(jiān)測。在電力系統(tǒng)發(fā)生故障后，各節(jié)點(diǎn)的電氣量也會(huì)發(fā)生較大波動(dòng)，也需要對(duì)各節(jié)點(diǎn)處的電氣量進(jìn)行監(jiān)測。對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行建模仿真，可以了解配電網(wǎng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電流，電壓特征，仿真結(jié)果對(duì)配電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行有著正要的實(shí)際意義。在PSCAD/EMTDC平臺(tái)上搭建13節(jié)點(diǎn)中性點(diǎn)不接地配電網(wǎng)的仿真模型，仿真了不同故障情況對(duì)故障點(diǎn)的電壓，電流的

2、幅值、相位特征的影響，并得到各節(jié)點(diǎn)處的節(jié)點(diǎn)電壓和電流的波形。將各節(jié)點(diǎn)電壓和電流的數(shù)據(jù)導(dǎo)入matlab中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖。并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析，在頻域上觀察電流電壓數(shù)據(jù)的基本特征。為了提取各節(jié)點(diǎn)處的以及故障處電流電壓的特征量，基于PSCAD/EMTDC的仿真環(huán)境，搭建了13節(jié)點(diǎn)中性點(diǎn)不接地配電網(wǎng)的仿真模型。線路模型采用分布式參數(shù)模型進(jìn)行仿真。對(duì)于故障分析，改變故障的發(fā)生位置，故障的發(fā)生時(shí)間以及故障的類型進(jìn)行仿真，觀察各節(jié)點(diǎn)處電流、電壓的仿真曲線，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行簡單分析。深入研究故障對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)處的電流電壓特征量的影響，為故障的確定以及排除提供了理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：PSCAD/EMTDC matl

3、ab 潮流分析 頻譜分析 Ag故障 配電網(wǎng)項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)： 在PSCAD/EMTDC平臺(tái)上搭建13節(jié)點(diǎn)中性點(diǎn)不接地配電網(wǎng)的仿真模型，其中輸電線路采取分布式參數(shù)模型進(jìn)行建模。改變故障的發(fā)生時(shí)間，發(fā)生位置以及故障類型，在PSCAD/EMTDC平臺(tái)上進(jìn)行仿真。將在PSCAD/EMTDC中得到的各節(jié)點(diǎn)電壓和電流的數(shù)據(jù)導(dǎo)入matlab中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖，并對(duì)不同節(jié)點(diǎn)的電流電壓波形進(jìn)行對(duì)比，簡要分析造成差異的主要原因。同時(shí)對(duì)各節(jié)點(diǎn)所采集的電流電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析。目 錄第一章 緒論11.1項(xiàng)目背景11.2研究意義1第二章PSCAD的軟件介紹與潮流計(jì)算簡介2 2.1PSCAD軟件的介紹 22.2 潮流計(jì)算簡介 3

4、第三章13節(jié)點(diǎn)配電網(wǎng)的建模43.1仿真模塊的設(shè)計(jì)43.2配電網(wǎng)的建模9第四章 仿真結(jié)果的分析104.1不同故障下的仿真波形104.2matlab繪圖164.3頻譜分析18 附件20第1章 緒論1.1 項(xiàng)目背景 配電網(wǎng)是由架空線路、電纜、桿塔、配電變壓器、隔離開關(guān)、無功補(bǔ)償電容以及一些附屬設(shè)施等組成的，在電力網(wǎng)中起重要分配電能作用的網(wǎng)絡(luò)。 配電網(wǎng)按電壓等級(jí)來分類可分為高壓配電網(wǎng)（35110KV），中壓配電網(wǎng)（610KV，蘇州有20KV的），低壓配電網(wǎng)（220/380V）；在負(fù)載率較大的特大型城市，220KV電網(wǎng)也有配電功能。按供電區(qū)的功能來分類可分為城市配電網(wǎng)，農(nóng)村配電網(wǎng)和工廠配電網(wǎng)等。在城市電

5、網(wǎng)系統(tǒng)中,主網(wǎng)是指110KV及其以上電壓等級(jí)的電網(wǎng)，主要起連接區(qū)域高壓（220KV及以上）電網(wǎng)的作用配電網(wǎng)是指35KV及其以下電壓等級(jí)的電網(wǎng)，作用是給城市里各個(gè)配電站和各類用電負(fù)荷供給電源。 配電網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浞治鍪歉鶕?jù)配電電氣元件的連接關(guān)系，把整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)看成線與點(diǎn)結(jié)合的拓?fù)鋱D，然后根據(jù)電源結(jié)點(diǎn)、開關(guān)結(jié)點(diǎn)等進(jìn)行整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)溥B線分析，它是配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)、潮流計(jì)算、故障定位、隔離及供電恢復(fù)、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)等其它分析的基礎(chǔ)。配電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)龐大且復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由于故障或負(fù)荷轉(zhuǎn)移操作中開關(guān)的開合，經(jīng)常發(fā)生變化。作為配電網(wǎng)絡(luò)分析的基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆?jì)算需要進(jìn)一步提高，因此迫切需要一個(gè)好的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌惴?。好的網(wǎng)絡(luò)

6、拓?fù)渌惴☉?yīng)該有效且直觀，它不僅能滿足配電網(wǎng)自動(dòng)化中的不同高級(jí)功能的要求，還應(yīng)能實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)連通性的快速跟蹤和識(shí)別，適應(yīng)事件變化。同時(shí)還應(yīng)節(jié)省存儲(chǔ)空間和其他高級(jí)計(jì)算功能的時(shí)間。目前國內(nèi)外在這方面現(xiàn)有的研究有關(guān)聯(lián)表矩陣表示法、網(wǎng)基矩陣表示法、結(jié)點(diǎn)消去法、樹搜索表示法、離散處理法等。1.2 研究意義 電力系統(tǒng)的出現(xiàn)，使高效，無污染，使用方便，易于控制的電能得到廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展，開創(chuàng)了電力時(shí)代，發(fā)生了第二次技術(shù)革命。潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)最基本最常用的計(jì)算。根據(jù)系統(tǒng)給定的運(yùn)行條件，網(wǎng)絡(luò)接線及元件參數(shù)，通過潮流計(jì)算可以確定各母線的電壓幅值和相角，各元件流過的功率，整個(gè)系統(tǒng)的功率損耗。潮

7、流計(jì)算是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)發(fā)供電的必要手段和重要工作環(huán)節(jié)。因此，潮流計(jì)算在電力系統(tǒng)的規(guī)劃計(jì)算，生產(chǎn)運(yùn)行，調(diào)度管理及科學(xué)計(jì)算中都有著廣泛的應(yīng)用。對(duì)于正在規(guī)劃的電力系統(tǒng)，通過潮流計(jì)算，可以為選擇電網(wǎng)供電方案和電氣設(shè)備提供依據(jù)。潮流計(jì)算還可以為繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置定整計(jì)算、電力系統(tǒng)故障計(jì)算和穩(wěn)定計(jì)算等提供原始數(shù)據(jù)。第2章 PSCAD軟件的介紹與潮流計(jì)算簡介2.1 PSCAD軟件的介紹 PSCAD是一種有效的用戶圖形界面,能夠顯著地提高電力系統(tǒng)電磁瞬時(shí)模擬研究的效率。利用PSCAD家族的軟件工具,使得電力系統(tǒng)工程師能夠充分利用現(xiàn)代微機(jī)工作站的資源, 更為有效地使用馬尼托巴高壓直流研究中心的EMTDC瞬

8、時(shí)模擬軟件。該族軟件還可作為該中心的實(shí)時(shí)數(shù)字模擬器（RTDS)的用戶界面。 PSCAD 由下述軟件模塊構(gòu)成:檔管理系統(tǒng)、建模(DRAFT)模塊、架空線(T-LINE)和電纜(CABLE)模塊、運(yùn)行(RUN TIME)模塊、單曲線繪圖(UNIPLOT)和多曲線繪圖(MULTIPLOT)模塊。PSCAD/EMTDC在時(shí)間域描述和求解完整的電力系統(tǒng)及其控制的微分方程(包括電磁和機(jī)電兩個(gè)系統(tǒng))。這一類的模擬工具不同于潮流和暫態(tài)視定的模擬工具。后者是用穩(wěn)態(tài)解去描述電路(即電磁過程)。但是在解電機(jī)的機(jī)械動(dòng)態(tài)(即轉(zhuǎn)動(dòng)慣量)微分方程。PSCAD/EMTDC的結(jié)果是作為時(shí)間的即時(shí)值被求解。但通過內(nèi)置的轉(zhuǎn)換器和測

9、量功能(象實(shí)有效值表計(jì)或者快速育里葉變換頻譜分析等)。這些結(jié)果能被轉(zhuǎn)換為矢量的幅值和相角。 實(shí)際系統(tǒng)的測量能夠通過很多途徑來完成。由于潮流和穩(wěn)定的程序是通過穩(wěn)定方程來代表它們只能基頻段幅值和相位。因此PSCAD的模擬結(jié)果能夠產(chǎn)生電力系統(tǒng)所有頻率的相應(yīng)限制僅在于用戶自己選擇的時(shí)間步長。這種時(shí)間步長可以在毫秒到秒之間變化。 基于以上簡單說明我們可以了解到PSCAD是電力專業(yè)十分有用的仿真軟件。我們組的課題系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)較多，傳統(tǒng)的手工計(jì)算顯然不切實(shí)際。于是要尋找一種簡單科學(xué)的計(jì)算方法來替代傳統(tǒng)的手工計(jì)算，從而提高計(jì)算效率。因此利用PSCAD仿真運(yùn)行出結(jié)果就成了本次課程設(shè)計(jì)最為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。利用PSCA

10、D對(duì)13節(jié)點(diǎn)的配電網(wǎng)進(jìn)行的仿真可以快速準(zhǔn)確得出各母線上的潮流分布及系統(tǒng)的其他運(yùn)行狀態(tài)輸出顯示快速、明了。1) PSCAD/EMTDC開發(fā)背景 最初EMTDC代表直流暫態(tài)。最初的EMTDC代碼由丹尼斯.伍德福德在1975年開始編寫。編寫這個(gè)程序的原因是因?yàn)楫?dāng)時(shí)現(xiàn)存的研究工具不能夠曼尼托巴電力局對(duì)尼爾遜河高壓直流工程進(jìn)行強(qiáng)有力和靈活的研究的要求。自此之后程序被不斷開發(fā)，至今已被廣泛地應(yīng)用在電力系統(tǒng)許多類型的模擬研究，其中包括交流研究，雷電過電壓和電力電子學(xué)研究。EMTDC開始時(shí)在大型計(jì)算機(jī)上使用。然后在1986年被移植到Unix系統(tǒng)和以后的PC機(jī)上。 PSCAD代表電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，并且是E

11、MTDC的圖形用戶接口。PSCAD V11988年首先在阿波羅工作站上使用，然后大約在1995年P(guān)SCAD V2開始應(yīng)用。(至今PSCAD V2仍然廣泛地應(yīng)用于Unix系統(tǒng)上。)PSCAD V3以PC Windows作為平臺(tái)，在1999年面世。PSCAD V3的Unix版本尚未完成。 2) PSCAD/EMTDC應(yīng)用范圍 PSCAD/EMTDC在時(shí)間域描述和求解完整的電力系統(tǒng)及其控制的微分方程(包括電磁和機(jī)電兩個(gè)系統(tǒng))。這一類的模擬工具不同于潮流和暫態(tài)視定的模擬工具。后者是用穩(wěn)態(tài)解去描述電路(即電磁過程)。但是在解電機(jī)的機(jī)械動(dòng)態(tài)(即轉(zhuǎn)動(dòng)慣量)微分方程。PSCAD/EMTDC的結(jié)果是作為時(shí)間的即

12、時(shí)值被求解。但通過內(nèi)置的轉(zhuǎn)換器和測量功能(象實(shí)有效值表計(jì)，或者快速育里葉變換頻譜分析等)。這些結(jié)果能被轉(zhuǎn)換為矢量的幅值和相角。 實(shí)際系統(tǒng)的測量能夠通過很多途徑來完成。由于潮流和穩(wěn)定的程序是通過穩(wěn)定方程來代表，它們只能基頻段幅值和相位。因此PSCAD的模擬結(jié)果能夠產(chǎn)生電力系統(tǒng)所有頻率的相應(yīng)，限制僅在于用戶自己選擇的時(shí)間步長。這種時(shí)間步長可以在毫秒到秒之間變化。典型的研究包括： 研究電力系統(tǒng)中由于故障或開關(guān)操作引起的過電壓。它也能模擬變壓器的非線性(即飽和)這一決定性因素。 多運(yùn)行工具(Mnltiple mnfacilities)經(jīng)常用來進(jìn)行數(shù)以百計(jì)的模擬從而在下 列不同情況下發(fā)生故障時(shí)最壞的情況

13、。故障發(fā)生在波形的不同位置，故障的類型不同，故障點(diǎn)不同。2.2 潮流計(jì)算簡介 潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)分析中的一種最基本的計(jì)算，指在給定電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、元件參?shù)和發(fā)電、負(fù)荷參量條件下，計(jì)算有功功率、無功功率及電壓在電力網(wǎng)中的分布。潮流計(jì)算是根據(jù)給定的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)和發(fā)電機(jī)、負(fù)荷等元件的運(yùn)行條件，確定電力系統(tǒng)各部分穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)的計(jì)算。通常給定的運(yùn)行條件有系統(tǒng)中各電源和負(fù)荷點(diǎn)的功率、樞紐點(diǎn)電壓、衡點(diǎn)的電壓和相位角。待求的運(yùn)行狀態(tài)參量包括電網(wǎng)各母線節(jié)點(diǎn)的電壓幅值和相角，以及各支路的功率分布、網(wǎng)絡(luò)的功率損耗等。在電力系統(tǒng)運(yùn)行和規(guī)劃中，都需要研究電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行情況，確定電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)。給定電力

14、系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、參數(shù)和決定電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況的邊界條件，確定電力系統(tǒng)運(yùn)行的方法之一是朝流計(jì)算。 從數(shù)學(xué)上說：朝流計(jì)算是要求解一組有潮流方程描述的非線性方程組。電力系統(tǒng)潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)分析中最重要最基本的計(jì)算，是電力運(yùn)行、規(guī)劃以及安全性、可靠性分析和優(yōu)化的基礎(chǔ)，也是各種電磁暫態(tài)和機(jī)電暫態(tài)分析的基礎(chǔ)和出發(fā)點(diǎn)。電力系統(tǒng)潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)最基本的計(jì)算，也是最重要的計(jì)算。所謂潮流計(jì)算，就是已知電網(wǎng)的接線方式與參數(shù)及運(yùn)行條件，計(jì)算電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行各母線電壓、個(gè)支路電流與功率及網(wǎng)損。對(duì)于正在運(yùn)行的電力系統(tǒng)，通過潮流計(jì)算可以判斷電網(wǎng)母線電壓、支路電流和功率是否越限，如果有越限，就應(yīng)采取措施，調(diào)整運(yùn)行方式。對(duì)于

15、正在規(guī)劃的電力系統(tǒng)，通過潮流計(jì)算，可以為選擇電網(wǎng)供電方案和電氣設(shè)備提供依據(jù)。潮流計(jì)算還可以為繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置定整計(jì)算、電力系統(tǒng)故障計(jì)算和穩(wěn)定計(jì)算等提供原始數(shù)據(jù)。此外，在進(jìn)行電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)及暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算時(shí)，要利用潮流計(jì)算的結(jié)果作為其計(jì)算的基礎(chǔ)；一些故障分析以及優(yōu)化計(jì)算也需要有相應(yīng)的潮流計(jì)算作配合；潮流計(jì)算往往成為上述計(jì)算程序的一個(gè)重要組成部分。以上這些，主要是在系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)及運(yùn)行方式安排中的應(yīng)用，屬于離線計(jì)算范疇。隨著現(xiàn)代化的調(diào)度中心的建立，為了對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)安全監(jiān)控，需要根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫所提供的信息。第三章 13節(jié)點(diǎn)配電網(wǎng)的建模3.1 仿真模塊的設(shè)計(jì)1） 設(shè)置仿真時(shí)間和步長 新建的仿真工程，

16、先應(yīng)對(duì)“工程”的仿真時(shí)間、步長進(jìn)行設(shè)置（也可在建好模型仿真開始前完成）。在“工程”模型窗口空白處鼠標(biāo)右擊，選擇Project Setting，出現(xiàn)設(shè)置窗口，如圖31所示，在這里可對(duì)本“工程”的仿真時(shí)間、計(jì)算步長、PSCAD繪圖步長等進(jìn)行設(shè)定。仿真時(shí)間“Duration of run ” 設(shè)為1s，計(jì)算步長“ EMTDC time step ( us ) ”設(shè)為5, 繪圖步長“ PSCAD plot step ( us ) ”設(shè)為50。圖1仿真時(shí)間設(shè)置2） 電源的設(shè)置：電源模型如下圖所示：圖 2電源模型在下面的界面中設(shè)置電源的名字，電源內(nèi)部阻抗，以及電源是是否接地。圖 3電源定義在下面的界面中設(shè)

17、置電源的基本參數(shù)，具體設(shè)置如下圖所示圖 4電源參數(shù)設(shè)置3） 主變壓器的設(shè)定主變壓器模型如下圖所示：圖5變壓器模型具體設(shè)置如下圖所示：圖6變壓器設(shè)置4） 開關(guān) / 斷路器 的設(shè)置開關(guān) / 斷路器的模型如下圖所示：圖 7斷路器模型開關(guān)（斷路器）從master庫到Breakers單元中選取，庫中有：單相、三相開關(guān)，三相開關(guān)有單線和三線連接方式，開關(guān)必須與一個(gè)Logic模塊配合使用，即：需將 “BRK”和“BRKTime Breaker Logic”都復(fù)制到工程中去。具體的設(shè)置如下圖所示：圖8斷路器邏輯設(shè)置5）架空線（分布參數(shù)線路）模型架空線的模型如下圖所示：圖9架空線模型具體的參數(shù)設(shè)置如下：根據(jù)每一

18、段線路的具體長度進(jìn)行設(shè)置：下面以Tline3段的線路參數(shù)設(shè)置為例：圖10架空線參數(shù)設(shè)置5） 故障的設(shè)置：故障模塊如下圖所示：圖11故障模型 故障發(fā)生在線路中間，因此將線路分為兩段進(jìn)行建模。故障的設(shè)置以及邏輯控制如下圖所示：圖12故障設(shè)置6） 負(fù)荷的設(shè)置 圖13負(fù)載種類 對(duì)于無變壓器容量的節(jié)點(diǎn)，我們以一個(gè)固定負(fù)載進(jìn)行仿真分析；對(duì)于標(biāo)有變壓器容量的節(jié)點(diǎn)，我們以儀的變壓器+固定負(fù)載進(jìn)行仿真分析，變壓器的一次側(cè)和二次側(cè)電壓根據(jù)前后負(fù)載節(jié)點(diǎn)的額定電壓進(jìn)行確定。3.2 配電網(wǎng)的建模 綜上所述，在PSCAD/EMTDC中對(duì)如下圖所示的13節(jié)點(diǎn)的配電網(wǎng)進(jìn)行建模。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下圖所示：圖14拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 在PSCAD

19、中建立的仿真模型如下圖所示：圖15整體仿真模型第四章 仿真結(jié)果的分析 4.1不同故障下的仿真波形 1)故障類型為ABC三相接地，故障發(fā)生時(shí)間為0.6S，持續(xù)時(shí)間為0.1S。在ABC三相接地時(shí)，配電網(wǎng)仍然是對(duì)稱的，故我們只觀察單相電壓電流的仿真波形：圖16節(jié)點(diǎn)632的單相電流電壓圖17節(jié)點(diǎn)633的單相電流電壓圖18節(jié)點(diǎn)634的單相電流電壓圖19節(jié)點(diǎn)645的單相電流電壓圖20節(jié)點(diǎn)646的單相電流電壓圖21節(jié)點(diǎn)671的單相電流電壓圖22節(jié)點(diǎn)692的單相電流電壓圖23節(jié)點(diǎn)675的單相電流電壓圖24節(jié)點(diǎn)684的單相電流電壓圖25節(jié)點(diǎn)611的單相電流電壓圖26節(jié)點(diǎn)652的單相電流電壓2)改變故障類型發(fā)生不

20、對(duì)稱故障，例如AB相發(fā)生接地故障。此時(shí)節(jié)點(diǎn)的三相電流電壓將發(fā)生變化，在此我們只給出632節(jié)點(diǎn)，684節(jié)點(diǎn)，692節(jié)點(diǎn)的仿真波形。仿真結(jié)果如下圖所示： 圖27節(jié)點(diǎn)632三相的電流與電壓圖28節(jié)點(diǎn)684的三相電流與電壓圖29節(jié)點(diǎn)692的三相電流與電壓3)改變故障發(fā)生的時(shí)間故障類型ABC三相接地故障。故障時(shí)間改為0.7S,持續(xù)時(shí)間0.1S。選取632節(jié)點(diǎn)，684節(jié)點(diǎn)，692節(jié)點(diǎn)的仿真波形： 圖30節(jié)點(diǎn)632的單相電流與電壓 圖31節(jié)點(diǎn)684的單相電流與電壓 圖32節(jié)點(diǎn)692的單相電流與電壓4) 改變故障發(fā)生的地點(diǎn)：線路684-671在0.6s、距671 0.5km處發(fā)生Ag故障。 圖 33節(jié)點(diǎn)點(diǎn)63

21、2的單相電流與電壓 圖34節(jié)點(diǎn)684的單相電流與電壓 圖35節(jié)點(diǎn)692的單相電流與電壓4.2 matlab繪圖在將所有的仿真結(jié)果導(dǎo)入到matlab中，對(duì)各個(gè)電氣量在matlab中進(jìn)行繪圖：以ABC三相接地故障為例，故障發(fā)生時(shí)間為0.6S,故障發(fā)生位置為線路684-671在0.6s、距671 0.5km處。將電流電壓的數(shù)據(jù)導(dǎo)入matlab,將生成一個(gè)20001*77的矩陣，第一列代表時(shí)間，后面每列數(shù)據(jù)代表一個(gè)電氣量。我們將第一個(gè)電氣量在matlab 繪圖如下所示：圖 36節(jié)點(diǎn)632的單相電壓圖37節(jié)點(diǎn)632的單相電流所有的電氣量在matlab中的繪圖如下所示：圖38單相電流或者電壓其中：每一個(gè)代

22、表某一節(jié)點(diǎn)的單相電流或者電壓。4.3頻譜分析利用傅里葉變換的方法對(duì)振動(dòng)的信號(hào)進(jìn)行分解，并按頻率順序展開，使其成為頻率的函數(shù)，進(jìn)而在頻率域中對(duì)信號(hào)進(jìn)行研究和處理的一種過程，稱為頻譜分析。由時(shí)間函數(shù)求頻譜函數(shù)的傅里葉變換公式就是將該時(shí)間函數(shù)乘以以頻率為系數(shù)的指數(shù)函數(shù)之后，在從負(fù)無限大到正無限大的整個(gè)區(qū)間內(nèi)，對(duì)時(shí)間進(jìn)行積分，這樣就得到了與這個(gè)時(shí)間函數(shù)對(duì)應(yīng)的，以頻率為自變量的頻譜函數(shù)。頻譜函數(shù)是信號(hào)的頻域表示方式。根據(jù)上述傅里葉變換公式，可以求出常數(shù)（直流信號(hào)）的頻譜函數(shù)為頻域中位于零頻率處的一個(gè)沖激函數(shù)，表示直流信號(hào)就是一個(gè)頻率等于零的信號(hào)。與此相反，沖激函數(shù)的頻譜函數(shù)等于常數(shù)，表示沖激函數(shù)含有無限多個(gè)、頻率無限密集的正弦成分。同樣的，單個(gè)正弦波的頻譜函數(shù)就是頻域中位于該正弦波頻率處的一對(duì)沖激函數(shù)。在matlab中編程做出節(jié)點(diǎn)632單相電壓波形的頻譜圖，如下圖所示：圖39頻譜分析圖附件附件1 PSCAD仿真模型附件二 matlab繪圖程序a1=load('noname_01.out');a2=load('nona