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1、第5章MATLAB在电力系统故障分析中的仿真实例5.1无穷大功率电源供电系统三相短路仿真5.2同步发电机突然短路的暂态过程仿真5.3单相短路故障仿真2021/9/2115.1无穷大功率电源供电系统三相短路仿真5.1.1无穷大功率电源供电系统三相短路的暂态过程5.1.2无穷大功率电源供电系统仿真模型构建5.1.3仿真结果及分析2021/9/212图5-1无穷大功率电源供电的三相电路突然短路2021/9/213图5-2无穷大功率电源供电系统5.1.2无穷大功率电源供电系统仿真模型构建2021/9/2141)Phase A Fault、Phase B Fault和Phase C Fault用来选择短
2、路故障相。2)Fault resistances用来设置短路点的电阻，此值不能为零。3)Ground Fault选项用来选择短路故障是否为短路接地故障。4)Ground resistances 当故障类型是短路接地故障时显示该项，用来设置接地故障时的大地电阻。5)External control of fault timing可以添加控制信号来控制该模块故障的启动和停止。2021/9/2156)Transition status和Transition times用来设置转换状态和转换时间；其中,Transition status表示故障开关的状态，通常用“1”表示闭合，“0”表示断开；Tran
3、sition times表示故障开关的动作时间；并且每个选项都有两个数值，而且它们是一一对应的。7)Snubbers resistance和snubbers Capacitance用来设置并联缓冲电路中的过渡电阻和过渡电容。8)Measurements 用来选择测量量。2021/9/216图5-3无穷大功率电源供电系统的Simulink仿真图2021/9/217表5-1图5-3仿真电路中各模块名称及提取路径模块名提取路径无穷大功率电源10000 MVA,110 kV SourceSimPowerSystems/Eletrical Sources三相并联RLC负荷模块5MWSimPowerSys
4、tems/Elements串联RLC支路Three PhaseParallel RLC BranchSimPowerSystems/Elements双绕组变压器模块Three PhaseTransformer(Two Windings)SimPowerSystems/Elements三相故障模块Three Phase FaultSimPowerSystems/Elements三相电压电流测量模块Three PhaseV I MeasurementSimPowerSystems/Measurements示波器模块ScopeSimulink/Sinks电力系统图形用户截面PowerguiSimPo
5、werSystems2021/9/218图5-4电源模块的参数设置2021/9/219图5-5采用有名值时变压器模块的参数设置2021/9/2110图5-6采用标幺值时变压器模块的参数设置2021/9/2111图5-7输电线路模块的参数设置2021/9/2112图5-8三相电压电流测量模块2021/9/2113图5-9三相线路故障模块参数设置2021/9/21145.1.3仿真结果及分析图5-10变压器低压侧三相短路电流波形图2021/9/21155.2同步发电机突然短路的暂态过程仿真5.2.1同步发电机突然三相短路暂态过程简介5.2.2同步发电机突然三相短路暂态过程的数值计算与仿真方法202
6、1/9/21162021/9/2117无阻尼绕组同步发电机三相短路电流计算无阻尼绕组同步发电机三相短路电流计算2021/9/21182021/9/21192021/9/2120有阻尼绕组同步发电机三相短路电流计算有阻尼绕组同步发电机三相短路电流计算2021/9/21212021/9/21222021/9/2123图5-12发电机端突然发生三相短路时的a相定子电流波形图2021/9/2124图5-13发电机端突然发生三相短路的Simulink仿真模型2021/9/2125图5-14同步发电机模块的参数设置2021/9/2126图5-15升压变压器模块的参数设置2021/9/2127图5-16利用
7、Powergui模块的潮流计算和电机初始化窗口计算初始参数2021/9/21285.3单相短路故障仿真当网络元件只用电抗表示时，不对称短路的当网络元件只用电抗表示时，不对称短路的序网络方程序网络方程2021/9/21292021/9/2130复合序网：复合序网：各序网络在故障端口联接起来所构成的网络各序网络在故障端口联接起来所构成的网络2021/9/21312021/9/21322021/9/2133图5-2210kV中性点不接地系统仿真模型2021/9/2134三相电源 0 50Hz Y输电线路 100kmA接地短路 0.01s发生短路 0.02s切除2021/9/21352021/9/2136