基于Matlab的电力系统故障分析仿真.doc
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2022-10-19
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基于 Matlab 的电力系统故障分析仿真
基于 Matlab 的电力系统故障分析与仿真
摘 要：本文介绍了 MATLAB 软件在电力系统中的应用，以及利用动态仿真工具 Simulink 和电
力系统工具箱 PSD 进行仿真的基本方法。在仿真平台上，以单机—无穷大系统为建模对象，通
过选择模块，参数设置，以及连线，对电力系统的多种故障进行仿真分析。同时,设计一个 GUI
图形界面,将仿真波形清晰地显示在界面上以便比较和分析.结果表明，仿真波形基本符合理论
分析，说明了 MATLAB 是电力系统仿真研究的有力工具.
关键词：电力系统;仿真;故障；MATLAB;GUI
Abstract ： This paper introduces the applications of MATLAB in power system
analysis, and the basic simulation method of taking use of Simulink and PSD. On
MATLAB simulation platform， take a single machine-infinite-bus system as modeling
objects， by selecting the module， parameter settings, and connecting modules to
simulate and analyse various fault of power system。 At the same time, in order to
facilitate comparison and analysis simulation waveform， design a GUI for showing
waveform clearly. The results show that the simulation waveform in line with
theoretical analysis, indicates that MATLAB is a powerful tool for researching
simulation of power system。
Keywords：PowerSystem; Simulation； Fault； Matlab； GUI
0 前言
［1，2］
随着电力工业的发展，电力系统规划、运行和控制的复杂性亦日益增加,电力系统的生产和
研究中仿真软件的应用也越来越广泛.现在，我们主要使用的电力系统仿真软件有:EMTP 程序，
用于电力系统电磁暂态计算，电力系统暂态过电压分析,暂态保护装置的综合选择等。PSCAD／
EMTDC 程序，典型应用是计算电力系统遭受扰动或参数变化时，参数随时间变化的规律.PSASP,
其功能主要有稳态分析、故障分析和机电暂态分析。 还有 MathWorks 公司开发的 MATLAB 软件。
在 MATLAB 中，电力系统模型可以在 Simulink 环境下直接搭建，也可以进行封装和自定义模块
库，充分显现了其仿真平台的优越性。更重要的是,MATLAB 提供了丰富的工具箱资源，以及大量
的实用模块,使我们可以更加深入地研究电力系统的行为特性.本篇论文将在熟练掌握 MATLAB
软件的基础上,对电力系统的故障进行建模、仿真、分析，并且设计一个 GUI 图形用户界面来反
映故障波形。
1 MATLAB 简介
［3]
MATLAB 有强大的运算绘图能力，给用户提供了各种领域的工具箱，而且编程语法简单易学.
下面简单介绍一下本次仿真建模中需要用到的工具箱。
1）Simulink 基本库,为用户提供了多种基本模块。它有两个显著功能,即仿真与连接，是实
现动态系统建模、仿真的一个集成环境.2）PSB（PowerSystemBlock)电力系统模块库，涵盖了
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