MATLAB在电力系统短路故障分析中的应用.pdf

MATLAB 在电力系统短路故障分析中的应用 本文主要介绍了 MATLAB 在电力系统短路故障分析中的应用，通过使用 MATLAB/SIMULINK 仿真软件对电网短路故障进行模拟，了解短路故障的危害性和影响。短路故障是电网中最常见的故障之一，对电网的稳定运行造成了严重的威胁。 电力系统短路故障可以分为两大类：相间短路和接地短路。根据电力系统运行部门的故障统计，单相接地故障是最常见的故障类型，占整个电气短路故障的 80% 以上。因此，本文将借助 MATLAB/SIMULINK 仿真软件对电力系统接地短路进行仿真分析。 通过使用 MATLAB/SIMULINK 里面的 SimPowerSystems 库，建立了一个小电流接地系统仿真模型，并设置三相故障模块的故障方式为 A 相单相接地短路，故障时间为 0.4S，电源系统设置为 110kV/50Hz 三相交流电，输电线路的距离设置为 100Km。运行仿真后，故障点的电压和电流波形如图 2 所示，图中红色曲线为故障相的电压和电流波形。 通过仿真结果可以看出，在故障发生前三相电对称运行，而当单相接地故障发生后，故障相 A 相电压被拉至 0，即与大地同电位。此时输电线路对地相电压升至正常值的倍，如果不及时的切除故障，则可能造成线路上的绝缘被击穿，从而发展为更加严重的相间短路。 此外，本文还对相间短路进行了仿真，通过设置 MATLAB/SIMULINK 里面的 Three-Phase-Fault 模块，可以继续对相间短路进行仿真，图 3 所示为 A、B 两相发生相间短路时的仿真波形。通过图 3 可以看出，在故障发生之前，电网三相电对称运行，但是当相间短路发生后，电网处于非对称运行，并且电流会急剧的增大，这对电网的安全稳定运行是极其严重的威胁，必须尽快的处理。 通过本文的研究，我们可以看出借助 MATLAB/SIMULINK 强大的模型库，不但可以对故障进行仿真，还可以通过修改模型参数来对一些真实的电网故障案例进行仿真，并通过图形化的示波器将结果准确的反映出来，从而让相关行业从业人员对相关故障有一个更加直观深刻的理解。 本文证明了 MATLAB 在电力系统短路故障分析中的应用价值，希望通过本文的研究可以为电力系统的安全稳定运行提供有价值的参考。