MATLAB_SIMULINK在电力系统工程仿真中的应用.pdf_实验五电力系统故障分析中仿真实例(二)资源-CSDN文库

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ＭＡＴＬＡＢ／ＳＩＭＵＬＩＮＫ在电力系统工程仿真中的应用

摘

要

本文利用ＭＡＴＬＡＢ软件中的电力系统模块库（ＰＳＢ），建立了含有串联电容补

偿的超高压输电线路的系统模型，氧化锌避雷器ＭＯＡ的过电压保护性能仿真的

结果证明其效果良好，它对ＭＯＡ的设计和选用有一定的参考价值。建立了高压

输电线路的仿真模型，利用该模型实现了对高压输电线路故障的数字仿真。结果

表明，所建立的模型简单、方便，利用Ｍａｔｌａｂ进行仿真具有较高精度，满足工程

实际要求。在用计算机求解大规模电路时，多采用节点法分析。Ｍａｔｌａｂ具有强大

的矩阵运算功能，在电子技术中应用广泛。对用Ｍａｔｌａｂ分析大规模电路时的模型

建立方法进行了研究，并编写了相应的程序用于求解大规模电路中的电流和电

压。结合一个实例，说明用Ｍａｔｌａｂ分析大规模电路的方法。介绍了基于ＭＡＴＬＡＢ

语言的负序电流通用计算法，针对电力系统微机保护中的线路故障等情况，本

文应用ＭＡＴＬＡＢ软件首先对其进行了建模、仿真，进行了不同条件下的线路不

同类型的故障分析，然后针对电力系统所特有的特点，进行各种算法的研究。在

此基础上．对距离保护中主要的滤波和保护算法进行了编程实现，然后对算法的

准确性和快速性进行了分析和比较。

关键词：Ｍａｔｌａｂ．Ｓｉｍｕｌｉｎｋ：高压输电线路：数字仿真；节点法

负序电流微机保护：算法；数字仿真

第一章绪论

１．Ｏ引言

Ｍａｔｌａｂ…以矩阵运算为基础，把计算可视化程序设计融合到了一个交互

的工作环境中，可实现工程计算、算法研究、建模和仿真、数据分析及可视

化、科学和工程绘图、应用程序开发等功能。Ｓｉｍｕｌｉｎｋ是Ｍａｔｌａｂ所提供的用

来对动态系统进行建模、仿真和分析的集成环境，是结合了框图界面和交互

仿真能力的非线性动态系统仿真工具。Ｍａｔｌａｂ６．０与以前的ＭＡＴＬＡＢ版本的

最大区别就是增加了电力系统模块库（Ｐｏｗｅｒ

Ｓｙｓｔｅｍ

Ｂｌｏｃｋｓｅｔ），能快速而准

确地对电路及电力系统进行仿真。随着电力工业的发展，电力系统的规模越

来越大。在这种情况下，许多大型的电力科研实验很难进行。一是实际的条

件难以满足；二是从系统的安全角度来讲也是不允许进行实验的。考虑这两

种情况，寻求一种最接近于电力系统实际运行状况的数字仿真工具十分重

要，目前比较常用的电力系统仿真工具有以下几种：（１）邦纳维尔电力局开

发的ＢＰＡ程序和ＥＭＴＰ程序；（２）曼尼托巴高压直流输电研究中心开发的

ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ程序；（３）德国西门子公司研制的电力系统仿真软件

ＮＥＴＯＭＡＣ；（４）中国电力科学研究院开发的电力系统分析综合程序ＰＳＡＳＰ；

（５）ＭａｔｈＷｏｒｋｓ公司开发的科学与工程计算软件ＭＡＴＬＡＢ。本文主要介绍

ＭＡＴＬＡＢ软件在电力系统仿真中的应用

１．１

Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真工具口０Ｉ

１９９０年Ｍａｔｈ

Ｗｏｒｋｓ软件公司为Ｍａｔｌａｂ提供了新的控制系统模型图形输

入与仿真工具Ｓｉｍｕｌｉｎｋ。作为对Ｍａｔｌａｂ语言运算环境的扩展，在保持Ｍａｔｌａｂ

的一般性能基础上，Ｓｉｍｕｌｉｎｋ又增加了许多功能。它与Ｍａｔｌａｂ及其工具箱结

合使用，可以完全对连续系统、离散系统、连续和离散混合系统的动态性能

进行仿真与分析。

Ｓｉｍｕｌｉｎｋ与传统的仿真软件包用微分方程和差分方程建模相比，具有更

直观、方便、灵活的优点。Ｓｉｍｕｌｉｎｋ提供了８个子模型库：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ（持续

环节）、Ｄｉｓｃｒｅｔｅ（离散系统）、Ｆｕｎｃｔｉｏｎ＆Ｔａｂｌｅｓ（函数及图表）、Ｍａｔｈ（数学计算）、

Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ（非线形环节）、Ｓｉｇｎａｌｓ＆Ｓｙｓｔｅｍ（信号及系统）、Ｓｉｎｋ（输出方式）、

Ｓｏｕｒｃｅ（输入源）。在以上每个子模型库中还包含有相应的功能模块，如Ｓｏｕｒｃｅ

子模块中包含有ＳｉｎｅＷａｖｅ（正弦波）、Ｐｕｌｓｅ

Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ（脉冲信号）、Ｓｔｅｐ（阶跃信

号）等，Ｓｉｎｋ子模块中包含有ｓｃｏｐｅ（示波器）、ＴｏＷｏｒｋｓｐａｃｅ（传送到工作空间）、

ｘｙＧｒａｐｈ（ｘ～ｙ图表）等。

Ｓｉｍｕｌｉｎｋ提供了动态系统建模、分析和仿真的交互环境，能够实现交互

建模、交互仿真，并允许用户扩展仿真环境等功能。Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的专用模型库

（Ｂｌｏｃｋｓｅｔｓ）提供了一些专用元件集，使得Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的功能进一步扩展。

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被要求改名字

2023-06-20

基础知识从简到复全面涉及电力系统仿真建模中的需要掌握的知识点。
简甜XIU09161027

2023-06-20

实际案例丰富，剖析详尽，对于工程实践有重要借鉴意义。
shashashalalala

2023-06-20

标题为MATLAB_SIMULINK在电力系统工程仿真中的应用.pdf的文件对于电力系统专业人员的学习有一定的推进作用。
葡萄的眼泪

2023-06-20

能够为读者对工程实践提供指导和帮助，具有一定的推广价值。
琉璃纱

2023-06-20

知识点讲解的通俗易懂，能够为读者提供清晰的概念。