運用Matlab仿真分析短路故障

摘 要

本文先對電力系統(tǒng)的短路故障做了簡要介紹，分析了線路運行的基本原理及其運行特點，并對短路故障的過程進行了理論分析。在深入分析三相短路故障的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)電氣量的基礎上，總結(jié)論述了當今三相短路的的各種流行方案，分別闡述了其基本原理和存在的局限性。并運用派克變換及d.q.o坐標系統(tǒng)的發(fā)電機基本方程和拉氏運算等對其中的三相短路故障電流等做了詳細的論述。并且利用Matlab中的simulink仿真軟件包，建立了短路系統(tǒng)的統(tǒng)一模型，通過設置統(tǒng)一的線路參數(shù)、仿真參數(shù)。給出了仿真結(jié)果及線路各主要參數(shù)的波形圖。最后根據(jù)仿真結(jié)果，分析目前自動選線法存在的主要問題及以后的發(fā)展方向。

關鍵詞：短路故障；派克變換；拉氏運算；Matlab


ABSTRACT
This paper first on the three-phase short circuit of electric power system is briefly introduced, analyzed the basic principle of operation of three-phase circuit and its operation characteristic, and the three-phase short circuit fault process undertook theoretical analysis. In depth analysis of three-phase short circuit fault of steady state and transient electrical quantities based on the summary, the three-phase short circuit of various popular programs, respectively, expounds its basic principles and limitations. And the use of Peck transform and d.q.o coordinate system of the generator basic equation and Laplace operator on the three-phase short-circuit current in detail. And the use of Matlab in the Simulink simulation software package, to establish a unified model of three-phase short-circuit system, by setting the unified circuit parameters, the simulation parameters. The simulation results are presented and the main parameters of the waveform of line. Finally, according to the simulation results, analysis of the current automatic line selection method the main existing problems and the future direction of development.

Keywords：Short-circuit failure ;Peck transform;The Laplace operator;Matlab


目 錄

第一章 序言 1
1.1 短路故障研究依據(jù) 1
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀 1
1.2.2 國內(nèi)電力系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 2
第二章 電力系統(tǒng)對稱短路分析 5
2.1 電力系統(tǒng)中短路的基本概括 5
2.1.1 短路的分類 5
2.1.2 短路發(fā)生的原因 6
2.1.3 短路發(fā)生的危害 6
2.1.4 短路故障分析的內(nèi)容和目的 7
2.2 簡單無窮大電源系統(tǒng)三相短路電流分析 7
2.2.1 簡單無窮大電源供電系統(tǒng)的三相短路暫態(tài)電流 7
2.2.2 短路后的暫態(tài)過程分析 8
2.2.3 短路沖擊電流 10
2.2.4最大有效值電流 11
第三章 電力系統(tǒng)短路電流的實用計算 12
3.1 交流電流初始值的計算 12
3.1.1計算的條件和近似 12
3.2 簡單系統(tǒng)計算 14
第四章 短路系統(tǒng)的調(diào)試與仿真 17
4.1 仿真模型的設計與仿真 17
4.1.1 實例分析 17
4.1.2 仿真參數(shù)設置 17
4.2 仿真結(jié)果分析 18
4.2.1 單相短路故障波形 18
4.2.2 相間短路故障波形 19

4.2.3 三相短路故障波形 21
4.3 仿真分析小結(jié) 22
第五章 結(jié)論與展望 24
5.1 主要研究結(jié)論 24
5.2 待解決的問題和展望 24
參考文獻 26
致謝 27