第五章MATLAB在電力系統(tǒng)故障分析中的仿真實例

1、第5章MATLAB在電力系統(tǒng)故障分析中的仿真實例5.1無窮大功率電源供電系統(tǒng)三相短路仿真5.2同步發(fā)電機突然短路的暫態(tài)過程仿真5.3單相短路故障仿真5.1無窮大功率電源供電系統(tǒng)三相短路仿真5.1.1無窮大功率電源供電系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過程5.1.2無窮大功率電源供電系統(tǒng)仿真模型構(gòu)建5.1.3仿真結(jié)果及分析圖5-1無窮大功率電源供電的三相電路突然短路圖5-2無窮大功率電源供電系統(tǒng)5.1.2無窮大功率電源供電系統(tǒng)仿真模型構(gòu)建1)Phase A Fault、Phase B Fault和Phase C Fault用來選擇短路故障相。2)Fault resistances用來設(shè)置短路點的電阻，此值不能為

2、零。3)Ground Fault選項用來選擇短路故障是否為短路接地故障。4)Ground resistances 當(dāng)故障類型是短路接地故障時顯示該項，用來設(shè)置接地故障時的大地電阻。5)External control of fault timing可以添加控制信號來控制該模塊故障的啟動和停止。6)Transition status和Transition times用來設(shè)置轉(zhuǎn)換狀態(tài)和轉(zhuǎn)換時間；其中,Transition status表示故障開關(guān)的狀態(tài)，通常用“1”表示閉合， “0”表示斷開；Transition times表示故障開關(guān)的動作時間；并且每個選項都有兩個數(shù)值，而且它們是一一對應(yīng)的。7

3、)Snubbers resistance和snubbers Capacitance用來設(shè)置并聯(lián)緩沖電路中的過渡電阻和過渡電容。8)Measurements 用來選擇測量量。圖5-3無窮大功率電源供電系統(tǒng)的Simulink仿真圖表5-1圖5-3仿真電路中各模塊名稱及提取路徑模塊名提取路徑無窮大功率電源10000 MVA,110 kV SourceSimPowerSystems/Eletrical Sources三相并聯(lián)RLC負(fù)荷模塊5MWSimPowerSystems/Elements串聯(lián)RLC支路ThreePhaseParallel RLC BranchSimPowerSystems/Elem

4、ents雙繞組變壓器模塊ThreePhaseTransformer (Two Windings)SimPowerSystems/Elements三相故障模塊ThreePhase FaultSimPowerSystems/Elements三相電壓電流測量模塊ThreePhaseVI MeasurementSimPowerSystems/Measurements示波器模塊ScopeSimulink/Sinks電力系統(tǒng)圖形用戶截面PowerguiSimPowerSystems圖5-4電源模塊的參數(shù)設(shè)置圖5-5采用有名值時變壓器模塊的參數(shù)設(shè)置圖5-6采用標(biāo)幺值時變壓器模塊的參數(shù)設(shè)置圖5-7輸電線路模塊

5、的參數(shù)設(shè)置圖5-8三相電壓電流測量模塊圖5-9三相線路故障模塊參數(shù)設(shè)置5.1.3仿真結(jié)果及分析圖5-10變壓器低壓側(cè)三相短路電流波形圖5.2同步發(fā)電機突然短路的暫態(tài)過程仿真5.2.1同步發(fā)電機突然三相短路暫態(tài)過程簡介5.2.2同步發(fā)電機突然三相短路暫態(tài)過程的數(shù)值計算與仿真方法無阻尼繞組同步發(fā)電機三相短路電流計算無阻尼繞組同步發(fā)電機三相短路電流計算有阻尼繞組同步發(fā)電機三相短路電流計算有阻尼繞組同步發(fā)電機三相短路電流計算圖5-12發(fā)電機端突然發(fā)生三相短路時的a相定子電流波形圖圖5-13發(fā)電機端突然發(fā)生三相短路的Simulink仿真模型圖5-14同步發(fā)電機模塊的參數(shù)設(shè)置圖5-15升壓變壓器模塊的參數(shù)設(shè)置圖5-16利用Powergui模塊的潮流計算和電機初始化窗口計算初始參數(shù)5.3單相短路故障仿真當(dāng)網(wǎng)絡(luò)元件只用電抗表示時，不對稱短路的當(dāng)網(wǎng)絡(luò)元件只用電抗表示時，不對稱短路的序網(wǎng)絡(luò)方程序網(wǎng)絡(luò)方程復(fù)合序網(wǎng)：復(fù)合序網(wǎng)：各序網(wǎng)絡(luò)在故障端口聯(lián)接起來所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)各