从广义上将110KV及以下电压的线路和设备构成的电力网均可称为配电网
络，它与输电网在结构上有很大不同，低压配电网络具有许多不同于高压输电网
的特征主要有【1】【冽：
(1)配电网络正常运行时大多数是环网结构的特征。一般情况下环网开环
运行，正常运行时是辐射型树状的网络结构。
(2)配电网线路的电阻与电抗大小接近，甚至有时电阻大于电抗。因此配
电网络中支路参数r／x的比值较大，可能大于1，所以PQ分解法不再
适用。
### Matlab在电力系统仿真实验中的应用
#### 配电网特性与电力系统仿真实验背景
配电网作为电力系统的重要组成部分，通常指的是110kV及以下电压等级的网络。与高压输电网相比，配电网具有独特的结构和运行特点。配电网的主要特点包括：
1. **环网结构**：在正常运行状态下，尽管物理上可能是环网结构，但配电网常常采用开环运行的方式，即在正常运行时呈现辐射状的树状网络结构。
2. **电阻与电抗比例**：配电网线路中的电阻与电抗值相近，甚至电阻有时大于电抗。这意味着支路参数r/x的比值较大，可能超过1，因此在潮流计算中常用的PQ分解法不再适用。
#### 故障仿真与分析
在电力系统中，各种故障的发生会对系统的稳定性和安全性造成严重影响。复杂故障是指发生在不同地点的两处或多处的断线或短路现象。本文利用Matlab进行了特定的故障仿真，特别是关注不同电力系统中性点接地方式下的故障分析。
#### 仿真模型与方法
- **供电电源**：采用理想三相电压源作为电路的供电电源。
- **输电线路**：使用分布参数输电线路（Distributed Parameter Line）作为输电线路模型，其中线路Linel和Line2的长度均为100km。
- **故障模拟**：通过三相电路短路故障发生器模拟不同类型短路故障。电压源为星型（Y接）连接，而输电线路Line2端则设有中性点接地。
#### 不同中性点接地方式的仿真结果分析
- **中性点不接地**：这种方式的主要缺点是当发生单相间歇性电弧接地时，系统中积累的能量无法有效释放，导致中性点对地电位升高，进而引起整个系统的过电压现象。
- **中性点经电阻接地**：这种方式可以有效地抑制电弧接地时的过电压，但由于增加了有功电流，当电网电容电流较大时，可能会加剧故障点的热效应，对电气设备的铁心和绝缘造成损害。
- **中性点经消弧线圈接地**：通过人为增加的电感电流来补偿电容电流，可以显著减小单相接地电流，并有效抑制电弧的重燃，降低高幅值电弧过电压的发生概率。
- **中性点经消弧线圈串联电阻接地**：这种方式不仅可以补偿电容电流，还能限制正常运行时中性点位移电压以及断线故障时的谐振过电压。
#### 结论与教学应用
通过Matlab的仿真结果表明，中性点经消弧线圈串联电阻接地方式能够有效地降低电弧过电压。这种仿真技术不仅有助于验证理论分析的结果，还可以作为教学工具，帮助学生更好地理解电力系统的工作原理及其电气参数的变化对系统分析和运行的影响。将Matlab仿真实验融入“电力系统分析”的教学过程中，可以极大地提高教学效率和质量，激发学生的学习兴趣。
### 计算机辅助教学与创新型人才培养
#### 实验课程设置与教学改革
随着科技的进步和社会的需求，培养具有创新能力的人才变得尤为重要。为了实现这一目标，需要从以下几个方面进行改革：
1. **师资队伍建设**：优化人员调配和经费运行机制，吸引理论教学老师和青年教师参与实验教学，同时加强对实验教师的专业培训，提高其整体素质。
2. **教学评估体系**：建立一套科学合理的教学评估体系，除了考核实验完成情况外，还要重视学生在实验过程中的科研意识和创新精神，全面评价学生的成绩。
3. **实验管理手段**：改进实验室管理体制，通过合并重组等方式建立具有一定规模的实验中心，实现资源的有效配置。同时，利用计算机技术和网络资源，提高实验管理的现代化水平。
通过这些改革措施，不仅能够提升实验教学质量，还能促进创新型人才的培养。
