基于MATLABsimulink的船舶电力系统建模与故障仿真【开题报告】

中国石油大学胜利学院本科生毕业设计( 论文)手册题目电力系统短路故障分析及仿真研究学生姓名梅西学号 201107013120 专业班级自动化一班指导教师马拉多纳2015 年6月10日目录本科生毕业设计（论文）任务书........................ 错误!未定义书签。

本科生毕业设计（论文）开题报告...................... 错误!未定义书签。

本科生毕业设计（论文）指导记录...................... 错误!未定义书签。

本科生毕业设计（论文）中期检查表.................... 错误!未定义书签。

本科生毕业设计（论文）指导教师评语.................. 错误!未定义书签。

本科生毕业设计（论文）答辩记录表.................... 错误!未定义书签。

本科生毕业设计（论文）专业答辩小组评语.............. 错误!未定义书签。

本科生毕业设计（论文）成绩汇总表.................... 错误!未定义书签。

本科生毕业设计（论文）任务书论文题目电力系统短路故障分析与仿真研究一、研究的主要内容1.电力系统故障分析主要研究电力系统故障（包括短路，断线和非正常操作）时，故障电流，电压及其在电网中的分布。

短路电流计算失效分析的主要内容。

的短路电流计算的目的是确定短路故障的严重程度，选择电气设备的参数。

调谐保护，负序和零序电流分布的分析系统，以确定它的电气设备和系统。

2. 本课题研究的目的及意义随工厂供电系统要求正常地不间断地对用电负荷供电，以保证工厂生产和生活的正常进行。

系统中最常见的故障就是短路。

短路电流比正常电流要大得多，在大电力系统中，短路电流可达几万安甚至几十万安。

电力系统的短路故障是严重的，而又是发生几率最多的故障，一般来说，最严重的短路是三相短路。

当发生短路时，其短路电流可以达到数万安以至十几万安，它们所产生的热效应和电动力效应将使电气设备遭受严重破坏。

MATLABSIMULINK在电力系统工程仿真中的应用
的开题报告
本文的主要内容是关于MATLABSIMULINK在电力系统工程仿真中应用的开题报告。

随着科技的迅速发展，电力系统工程的大规模建设，电
力系统的安全和可靠性成为了非常重要的问题。

通过MATLABSIMULINK
在电力系统工程仿真中的应用，可以有效地提高电力系统的安全性和可
靠性。

因此，本文将从以下几个方面展开研究：
1. 介绍电力系统工程的基本概念、结构和传输线路等，以及电力系
统工程仿真的重要性和必要性。

2. 介绍MATLABSIMULINK的基本原理和功能，包括模块库、图形化界面、求解器等。

3. 分析MATLABSIMULINK在电力系统工程仿真中的应用，包括电力系统的稳态和动态仿真、保护系统仿真、调度控制系统仿真等。

4. 指出MATLABSIMULINK在电力系统工程仿真中应用的优点和不足之处，归纳出进一步深入开展研究的方向和建议。

本文将通过对电力系统工程仿真的相关资料和文献的综合分析，对MATLABSIMULINK在电力系统工程仿真中的应用进行系统的研究和探讨。

希望该研究结果可以为电力系统工程的建设和改进提供有益的参考和指导。

文献综述电气工程及其自动化基于MATLAB/simulink的船舶电力系统建模与故障仿真前言船舶电力系统是一个独立的、小型的完整电力系统，主要由电源设备、配电系统和负载组成。

船舶电站是船上重要的辅助动力装置，供给辅助机械及全船所需电力。

它是船舶电力系统的重要组成部分，是产生连续供应全船电能的设备。

船舶电站是由原动机、发电机和附属设备（组合成发电机组）及配电板组成的。

船舶电站运行的可靠性、经济性及其自动化程度对保证船舶的安全运营具有极其重要的意义。

船舶电力系统，作为一个独立的综合供电网络，既与陆上的大型供电网络有本质区别，又与由独立推进电站向推进电动机供电的情况不同。

首先，船舶电力系统的电源和负载具有可比性，一般来说，船舶推进功率通常占供电网络总功率的60%-70%甚至更大，这对负载和电源的管理、系统组成、配置以及运行控制和调度提出了更高的要求。

其次，在船舶电力系统中，以电力变换器与交流推进电动机的技术组合为核心的交流化技术得到了广泛的应用，而由此带来的电力谐波污染间题、变换器与电源以及传动系统之间的相互作用等问题，目前还缺乏有效的评估手段[1]。

船舶电力系统的建模方法有物理建模，数学建模，模块化建模。

常用的建模软件有matlab、lingo、Mathematica和SAS等。

MATLAB已经成为国际上最流行的科学计算与工程计算的软件工具，有人称它为“第四代”计算机语言，MATLAB 软件主要是由主包、Simulink和工具箱三大部分组成。

船舶电力系统的故障类型有短路，断路等故障。

船舶电力系统建模方法文献[2]采用了数学建模方法,根据柴油发电机组的动态特性,研究了船舶电力系统模型的结构和原理,建立了船舶电力系统模型,该系统可以仿真船舶电力系统的许多运行工况。

给出了发电机组正常起动过程和滑油泵、侧推器先后起动时滑油泵电缆发生三相接地故障的仿真过程,对电力系统的参数整定和安全策略的选取有一定的参考价值。

船舶应急电力系统建模与仿真研究的开题报告一、选题的背景和意义船舶电力系统可以说是船舶的“血液”，决定了船舶的动力性能和设备运行状态。

在船舶航行时，出现电力系统故障将导致船舶停航，严重影响航行安全和船舶的正常运营。

因此，船舶应急电力系统的建设和完善显得尤为重要。

船舶应急电力系统指在主电力系统操作失效时，保持航行安全和设备运行的系统。

应急电力系统的稳定性和可靠性是其设计和建造的重要目标。

随着电子技术的不断发展，近年来出现了一些新型应急电力系统，比如燃料电池、超级电容器和新型储能技术等，它们具有较高的能量密度和循环寿命，可以为应急电力系统的设计和开发提供更多的选择。

本研究旨在对船舶应急电力系统进行建模与仿真，分析其稳定性、可靠性和工作效率，为船舶应急电力系统的设计和开发提供理论依据和技术支持。

二、论文的主要内容和研究方法（一）主要内容1.船舶应急电力系统的概述。

介绍船舶应急电力系统的定义、分类和基本原理，分析其在保障船舶航行安全和设备运行方面的重要意义。

2.船舶应急电力系统建模与仿真。

采用Matlab/Simulink等软件对应急电力系统进行建模和仿真，分析其工作原理和性能特点，考虑系统中关键元器件的影响和交互作用。

3.应急电力系统稳定性分析。

基于稳态和暂态模拟，研究应急电力系统的稳定性，分析其负载容量、电压稳定度和频率响应等关键参数，评估系统的稳定性和可靠性水平。

4.应急电力系统优化设计。

通过仿真分析和实验，针对应急电力系统的弱点和缺陷进行优化设计，提高系统的稳定性和可靠性，降低系统的成本和能耗。

（二）研究方法1.文献资料法。

查找有关船舶应急电力系统建模与仿真方面的文献和资料，了解目前国内外的研究进展和成果。

2.数学模型法。

基于电气原理和控制原理，建立船舶应急电力系统的数学模型，分析系统的稳态和暂态性能。

3.仿真实验法。

采用Matlab/Simulink等软件对船舶应急电力系统进行仿真，得到系统的关键参数和性能指标，评估系统的稳定性和可靠性水平。

基于matlab电力系统故障分析与仿真[精选五篇]第一篇：基于matlab电力系统故障分析与仿真课程设计说明书题目名称：基于Matlab的电力系统故障分析与仿真系部：电力工程系专业班级：电气工程学生姓名：学号指导教师：完成日期：2018年X月X日XX学院课程设计评定意见设计题目基于Matlab的电力系统故障分析与仿真系部电力工程系_________ 专业班级电气工程学生姓名______________ 学生学号评定意见：评定成绩：指导教师（签名）：年月日（此页背书）评定意见参考提纲：1、学生完成的工作量与内容是否符合任务书的要求。

2、学生的勤勉态度。

3、设计或说明书的优缺点，包括：学生对理论知识的掌握程度、实践工作能力、表现出的创造性和综合应用能力等。

XX学院电力工程系课程设计任务书2017-2018学年1 学期2018年 1月 X 日专业电气工程及其自动化班级电气工程1 课程名称电力系统仿真设计题目基于Matlab的电力系统故障分析与仿真指导教师起止时间 2018.1.8-2018.1.19 周数 2 设计地点实验楼设计目的：本次设计旨在学习和掌握电力系统仿真的基本方法。

通过MATLAB/SIMULINK仿真软件，使所学的专业知识和技能能够得到灵活运用，包括电力系统的建模，参数设置，短路故障设置或潮流计算，结果分析及波形调试等。

从建模与仿真、数据分析、工程系统分析等方面培养和提高解决实际电力系统的短路与潮流计算的能力以及电力系统综合分析的能力。

设计任务或主要技术指标：1、原始资料分析；2、通过MATLAB/SIMULINK软件建立电力系统仿真模型；3、参数、短路故障设置及仿真调试；4、观察不同短路点及短路类型时的电压和电流波形；5、潮流计算结果处理及功率损耗分析等。

设计进度与要求：第1天：资料分析及参考相关设计手册、规范及电力技术标准；第2-3天：根据实际电力系统建立仿真模型；第4-5天：各元件参数设置与调试；第6-7天：短路点及不同短路类型的设计；第8-9天：仿真调试运行及结果处理分析；第10-11天：各短路、短路类型情况下电压电流波形分析和潮流计算及其结果分析；第12-13天：设计说明书的撰写及修改完善；第14天：答辩，上交合格报告。

开题报告电气工程及其自动化基于MATLAB/simulink的船舶电力系统建模与故障仿真一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义1、本课题国内外研究动态船舶电力系统是一个独立的、小型的完整电力系统，主要由电源设备、配电系统和负载组成。

船舶电站是船上重要的辅助动力装置，供给辅助机械及全船所需电力。

它是船舶电力系统的重要组成部分，是产生连续供应全船电能的设备。

船舶电站是由原动机、发电机和附属设备（组合成发电机组）及配电板组成的。

最近几年，船舶电站采用电子技术、计算机控制技术，实现船舶电站自动化和船舶电站的全自动控制，实现无人值班机舱。

船舶自动化技术正朝着微机监控、全面电气、综合自动化方向发展。

船舶电站运行的可靠性、经济性及其自动化程度对保证船舶的安全运营具有极其重要的意义。

国外的某些造船业发达的国家在二十世纪中叶就着手船舶电力系统领域的探索，在船舶电力系统稳态、暂态过程等方面进行了细致的研究。

近些年来，挪威挪控公司困.R.co咖l)、英国船商公司(TRANSS)、德国西门子公司(SIEMENS)、-日本三菱公司(MITSUBISHD等大公司开始进行船舶电力系统的建模与分析方面的研究工作。

国内针对船舶电力系统的研究起步相对较晚，虽然取得了一定成果，但在理论先进性、系统完整性等方面还存在一定差距，这也在一定程度上导致了目前国产船电设备与世界主要造船国家船电设备存在一定差距、装船率偏低等一系列问题。

目前,国内外最常用的建模软件有四中：分别是：matlab、lingo、Mathematica和SAS。

MATLAB用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。

Matlab开发效率高，自带很多数学计算函数，对矩阵支持好。

Lingo可以用于求解非线性规划，也可以用于一些线性和非线性方程组的求解等，功能十分强大，是求解优化模型的最佳选择。

基于Matlab-Simulink的仿真模型库技术研究的开题报告一、选题背景和意义近年来，控制系统在现代制造业中占有很高的地位。

仿真模型库是一个非常重要的工具，用于设计和评估控制系统的性能。

基于仿真的设计与分析有助于减少试错成本，提供更好的控制策略，并帮助工程师更好地了解控制系统的动态特性。

此外，基于仿真技术可以加速系统开发周期、提高系统可靠性，并有助于工程师进行各种控制策略的比较和分析。

二、选题内容和目标该研究的主要目标是开发一个基于Matlab-Simulink的仿真模型库。

这个仿真模型库将包括各种控制系统的模型，如电子电路、机械系统、液压系统、热力学系统等。

这个库将帮助工程师更好地了解控制系统的特性，并提供一个平台，用于测试和比较不同的控制策略。

此外，该库还将提供一些工具，帮助工程师更快地创建他们自己的仿真模型，并与其它模型进行集成和共享。

三、研究方法和技术路线该研究主要包括以下步骤：1. 收集不同控制系统的仿真模型，并进行分类和整合。

2. 制定标准的仿真模型库架构和接口，以确保其适用于各种控制系统。

3. 开发一个Matlab-Simulink的仿真模型库，支持各种控制系统的建模和仿真。

4. 针对不同应用场景，进行实验测试，并检验仿真结果的准确性。

5. 针对用户的需求，开发用户界面和工具，方便用户进行建模、仿真与分析。

四、预期结果和成果根据以上研究方法和技术路线，预期结果和成果包括：1. 发展出一个基于Matlab-Simulink的仿真模型库，包括各种控制系统的模型。

2. 提供一个标准的仿真模型库架构和接口，方便用户定制和集成各种控制系统的模型。

3. 支持用户进行自定义建模和仿真，并提供用户界面和工具。

4. 验证仿真结果的准确性。

5. 发表相关论文和申请相关专利。

五、预期结论和贡献该研究预期结论是可以开发出一个基于Matlab-Simulink的仿真模型库，可以提供各种控制系统的模型，并支持用户定制和集成各种控制系统的模型。

MATLAB/Simulink 电力系统建模与仿真实验报告姓名：******专业：电气工程及其自动化班级：*******************学号：*******************实验一无穷大功率电源供电系统三相短路仿真1.1 无穷大功率电源供电系统仿真模型构建运行MATLAB软件，点击Simulink模型构建，根据电路原理图，添加下列模块：（1）无穷大功率电源模块（Three-phase source）（2）三相并联RLC负荷模块（Three-Phase Parallel RLC Load）（3）三相串联RLC支路模块（Three-Phase Series RLC Branch）（4）三相双绕组变压器模块（Three-Phase Transformer (Two Windings)）（5）三相电压电流测量模块（Three-Phase V-I Measurement）（6）三相故障设置模块（Three-Phase Fault）（7）示波器模块（Scope）（8）电力系统图形用户界面（Powergui）按电路原理图连接线路得到仿真图如下：1.2 无穷大功率电源供电系统仿真参数设置1.2.1 电源模块设置三相电压110kV，相角0°，频率50Hz，接线方式为中性点接地的Y形接法，电源电阻0.00529Ω，电源电感0.000140H，参数设置如下图：1.2.2 变压器模块变压器模块参数采用标幺值设置，功率20MVA，频率50Hz，一次测采用Y型连接，一次测电压110kV，二次侧采用Y型连接，二次侧电压11kV，经过标幺值折算后的绕组电阻为0.0033，绕组漏感为0.052，励磁电阻为909.09，励磁电感为106.3，参数设置如下图：1.2.3 输电线路模块根据给定参数计算输电线路参数为：电阻8.5Ω，电感0.064L，参数设置如下图：1.2.4 三相电压电流测量模块此模块将在变压器低压侧测量得到的电压、电流信号转变成Simulink信号，相当于电压、电流互感器的作用，勾选“使用标签（Use a label）”以便于示波器观察波形，设置电压标签“Vabc”，电流标签“Iabc”，参数设置如下图：1.2.5 故障设置模块勾选故障相A、B、C，设置短路电阻0.00001Ω，设置0.02s—0.2s发生短路故障，参数设置如下图：1.2.6 示波器模块为了得到仿真结果准确数值，可将示波器模块的“Data History”栏设置为下图所示：1.3 无穷大功率电源供电系统仿真结果及分析得到以上的电力系统参数后，可以首先计算出在变压器低压母线发生三相短路故障时短路电流周期分量幅值和冲击电流的大小，短路电流周期分量的幅值为Im=10.63kA，时间常数Ta=0.0211s，则短路冲击电流为Iim=17.3kA。

基于MATLAB的船舶电力系统仿真建模及其分析摘要船舶犹如一个可移动的海上城市，它的许多设备都需要使用电能，因此在船上都配备有由发电、配电和用电所组成的独立系统——船舶电力系统。

随着船舶的大型化和自动化程度的不断提高，越来越多的船用设备需要用电能来驱动和控制，使船舶电力系统日益趋于复杂庞大，船舶电力系统中许多计算和控制问题日益复杂，从技术和安全上考虑直接进行电力试验可能性很小，因此迫切要求运用电力仿真来解决这些问题。

美国Mathworks 公司于1998年推出的MATLAB 仿真软件包含许多电力系统和电力驱动的专用元件，将复杂的电力系统模块化，使用简单，功能也比较全面，有利于船舶电力系统的建模仿真及其分析。

本文将应用MATLAB软件对船舶电力系统进行建模，并对其进行故障分析。

通过对本文之研究工作，充分掌握船舶电力系统的运行特性，以达到改善其自身性能、造福现代海运事业的目的。

关键词：船舶电力系统 MATLAB建模与仿真自动化船舶电力系统的概况电能是船舶航行和作业的最主要的能量来源。

电能既可由其他形式的能量转换而来，又可以转换为其他形式的能量；电能易于输送和分配，又便于调节、控制和测量，并有利于实现生产过程的自动化。

信息技术和其他高新技术都是建立在电能应用基础之上的。

因此，电能在船舶中的应用极为广泛。

电能是船舶运行的主要能源和动力，船舶设备实现了电气化后，可以大大改善船舶综合性能、提高运行质量，并有利于实现全船自动化。

另一方面，如果供电中断，则对船舶运行和安全造成严重后果。

因此，船舶电力系统对于船舶运行及其安全具有十分重要的意义。

船舶电力系统主要由电源、配电装置、电力网和电力负载组成。

船舶电力系统的电源、配电装置、电力网和负载之间的关系，船舶电力系统结构图如图1所示。

G1M1M2EGscM3M4G2 G3ACBISM1ACB2ACB3ISW2MCB MCB1MCB2MCB3MCB4MCB5MCB6MCB7MCB8MCB9DCB380/220VTr MCBISBDCBIDSBRSBEDSBEACBETr380/220EISBESBEMCB图1船舶电力系统结构图G-主发电机；EG-应急发电机；ACB-发电机主开关；EACB-应急发电机发电机主开关；MSB-主配电板；ESB-应急配电板；MCB-配电开关；M-电动机；DSB-分配电板；RSB-无线电分配电板；EMCB-应急发配电开关；ISW-隔离开关；ISB-照明配电板；EISB-应急照明配电板；IDSB-照明分配电板；EDSB-应急分配电板；Tr-照明变压器；ETr-应急照明变压器；SC-岸电箱船上的电源装置通常是柴油发电机组和蓄电池。

基于Matlab/Simulink的电力系统故障仿真与分析112孙 浩 李 艳 张玉欣（1.吉林化工学院 信息与控制工程学院 电气工程系 吉林 吉林 132022；2.北华大学 电气信息工程学院 吉林 吉林 132021）摘 要： 以单机无穷大系统为例，研究系统发生短路故障后故障点的电压电流情况。

利用Matlab软件，在Simulink仿真平台上搭建短路故障模型进行仿真，仿真波形符合理论分析，表明Matlab具有强大的仿真功能，有助于提高电力系统研究和设计的效率和可信度。

关键词： 电力系统；短路故障；Simulink中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1120023－02U S =220kV。

用三相故障元件来模拟短路故障，通过参数设置，该模0 引言块可以对相相和相地故障进行模拟。

通过Transition times可设置电力系统是一个大规模、时变的复杂系统，对国民经济起故障时间段，故障起始时间设为0.1s，切除时间设为0.25s。

其余着非常重要的作用。

随着电力工业的发展，在电力系统的研参数可用模块的默认值。

究、规划设计中，仿真软件的应用越来越广泛。

MATLAB仿真软件简单易学，使用方便，且提供了丰富的工具箱资源。

对于电力系统仿真，常用的模块库为标准SIMULINK模块库和电力系统模块库。

在Simulink仿真平台上搭建电力系统模型，若工具箱中现有元件模型达不到系统仿真的要求，可以建立子系统并进行封装[1]，使我们可以更加深入地研究电力系统的行为特性。

本文主要利用Matlab软件，在Simulik仿真平台搭建模型，设置参数，对系统短路故障进行仿真，仿真波形与理论分析相符。

1 电力系统短路故障仿真电力系统的故障可分为简单故障和复合故障。

简单故障指的是电力系统中某一处发生短路或断相故障的情况，而复合故障则是指两个以上简单故障的组合。

短路故障包括三相短路、图2 系统仿真模型单相接地短路、两相短路和两相短路接地；断相故障包括断一相、断两相故障。

开题报告电气工程及其自动化基于MATLAB/simulink的船舶电力系统建模与故障仿真一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义1、本课题国内外研究动态船舶电力系统是一个独立的、小型的完整电力系统，主要由电源设备、配电系统和负载组成。

船舶电站是船上重要的辅助动力装置，供给辅助机械及全船所需电力。

它是船舶电力系统的重要组成部分，是产生连续供应全船电能的设备。

船舶电站是由原动机、发电机和附属设备（组合成发电机组）及配电板组成的。

最近几年，船舶电站采用电子技术、计算机控制技术，实现船舶电站自动化和船舶电站的全自动控制，实现无人值班机舱。

船舶自动化技术正朝着微机监控、全面电气、综合自动化方向发展。

船舶电站运行的可靠性、经济性及其自动化程度对保证船舶的安全运营具有极其重要的意义。

国外的某些造船业发达的国家在二十世纪中叶就着手船舶电力系统领域的探索，在船舶电力系统稳态、暂态过程等方面进行了细致的研究。

近些年来，挪威挪控公司困.R.co咖l)、英国船商公司(TRANSS)、德国西门子公司(SIEMENS)、-日本三菱公司(MITSUBISHD等大公司开始进行船舶电力系统的建模与分析方面的研究工作。

国内针对船舶电力系统的研究起步相对较晚，虽然取得了一定成果，但在理论先进性、系统完整性等方面还存在一定差距，这也在一定程度上导致了目前国产船电设备与世界主要造船国家船电设备存在一定差距、装船率偏低等一系列问题。

目前,国内外最常用的建模软件有四中：分别是：matlab、lingo、Mathematica和SAS。

MATLAB用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。

Matlab开发效率高，自带很多数学计算函数，对矩阵支持好。

Lingo可以用于求解非线性规划，也可以用于一些线性和非线性方程组的求解等，功能十分强大，是求解优化模型的最佳选择。

matlab仿真开题报告Matlab仿真开题报告一、引言Matlab是一种功能强大的数学软件，广泛应用于科学研究、工程设计和数据分析等领域。

本文旨在探讨如何利用Matlab进行仿真研究，并介绍我个人的开题报告。

二、研究背景近年来，随着科技的不断发展，仿真技术在各个领域得到了广泛的应用。

仿真研究可以帮助我们更好地理解和预测实际系统的行为，从而为工程设计和决策提供有力的支持。

在这个背景下，我选择了利用Matlab进行仿真研究。

三、研究目标本次研究的目标是通过Matlab仿真，研究某一特定系统的性能和行为。

具体而言，我将探讨如何利用Matlab模拟一个电力系统，并分析其稳定性和可靠性。

通过这个研究，我希望能够深入了解电力系统的运行机理，并为实际系统的设计和运维提供一定的指导。

四、研究方法在进行仿真研究之前，我将首先对电力系统进行建模。

通过收集相关的数据和参数，我将利用Matlab编写代码，构建一个包含发电机、输电线路和负载等元素的电力系统模型。

然后，我将对该模型进行仿真运行，并记录系统在不同负载和故障条件下的响应。

五、研究内容本次研究的主要内容包括以下几个方面：1. 电力系统建模：根据电力系统的实际情况和参数，我将对其进行建模。

这将涉及到发电机的特性、输电线路的电阻和电抗等信息的获取和处理。

2. 系统稳定性分析：通过对电力系统进行仿真运行，我将分析系统在不同负载条件下的稳定性。

具体而言，我将关注系统的频率和电压是否保持在合理的范围内。

3. 系统可靠性评估：在仿真过程中，我还将考虑系统的可靠性。

通过引入故障和负荷变化等情况，我将评估系统在不同条件下的可靠性指标，如可用性和平均故障间隔时间等。

4. 结果分析和讨论：最后，我将对仿真结果进行分析和讨论。

通过比较不同情况下的仿真结果，我将得出一些结论，并提出一些建议，以改进电力系统的性能和可靠性。

六、研究意义本次研究的意义主要体现在以下几个方面：1. 理论意义：通过对电力系统的仿真研究，可以帮助我们更好地理解系统的运行机理和特性。

基于Simulink的船舶电力系统仿真研究作者：侯新国潘昕 冯源来源：《计算技术与自动化》2016年第01期摘要：针对传统用C++语言编写船舶电力系统模型的方法较为复杂的特点，将Simulink仿真与C++语言相结合，建立船舶电力系统基本模型。

根据Simulink仿真发电机模块与算法的特点，结合模拟训练中实时性的要求，对基本模型进行改进，构建两种适用于不同算法的船舶电力系统仿真模型。

仿真结果表明，定步长算法下的仿真模型可满足模拟训练实时仿真的要求；变步长算法下的仿真模型结合多项式拟合算法，可得到与实时仿真基本相同的结果。

因此，两种仿真模型均适合于基于模拟训练的船舶电力系统。

关键词：船舶电力系统；模拟训练；实时仿真中图分类号：TP183文献标识码：A1引言随着信息技术的发展，在船舶上，电力监控系统逐渐取代传统的人工手动控制。

船舶装备电力监控系统后，必须对船员进行相应的培训辅导，使其尽快掌握必要的基础知识和实际的操作技能。

由于C++语言的通用性，选择由C++语言开发船舶模拟训练系统[1]。

然而，对于船舶电力系统实时仿真模型，如果仅用C++语言编写，工作较为繁琐。

Matlab中Simulink工具提供了丰富的电力及电气系统元件模型，但是，基于Simulink的仿真属于伪实时仿真，其仿真时间并不与实际时间同步，其原因在于模型的复杂性使得软件无法在设定的时间范围内完成所有仿真过程。

而在模拟训练系统中，实时性是非常关键的。

因此，本文的重点在于如何将船舶Simulink模型转化为C++代码，并实现仿真的实时性。

文献[2-4]中通过Matlab提供的实时工作工具RTW将Simulink模型直接转化为C++程序，文献[5-6]更进一步，提出采用基于Windows平台的实时性扩展平台RTX。

但是，上述文献的基本代码转换方法对模型仿真算法有严格要求，在Simulink两种仿真算法中，RTW和RTX均只支持固定步长仿真算法的模型进行代码转换。

MATLAB/SIMULINK在电力系统工程仿真中的应用的开题报告一、选题背景目前，随着供需关系的紧张，电网稳定性问题逐渐暴露出来。

为提高电力系统稳定性，并降低电网安全事故的发生，对电力系统仿真技术提出了较高要求。

MATLAB/SIMULINK是一款应用广泛的仿真工具，它有着强大的功能和灵活的模拟方式，因此在电力系统工程中的仿真应用也越来越广泛。

本文力图通过对MATLAB/SIMULINK在电力系统工程仿真的应用研究，深化对电力系统稳定性的认识，提高仿真技术的应用水平。

二、选题意义MATLAB/SIMULINK具有所见即所得的仿真方式，非常适合电力系统工程中的仿真应用。

因此，深入研究MATLAB/SIMULINK在电力系统仿真中的应用，有以下几个方面的意义：（1）提高电力系统稳定性。

电力系统仿真技术可以在实验室中模拟真实的电力系统场景，帮助工程师预测电力系统的变化情况，从而更好地保障电力系统的稳定运行。

（2）优化电力系统设计。

通过仿真技术，工程师可以尝试各种设计方案，找到最优方案，从而优化电力系统的设计。

（3）提高开发效率。

在电力系统工程中，工程师经常需要进行设计和测试，而MATLAB/SIMULINK可以快速地创建和修改仿真模型，节省开发时间。

三、研究内容本文主要研究MATLAB/SIMULINK在电力系统工程仿真中的应用，包括以下内容：（1）电力系统建模。

本文将研究如何使用MATLAB/SIMULINK对电力系统进行建模。

建模的过程中需要考虑电力系统的各个组成部分，如发电机、变压器、输电线路、负载等。

（2）电力系统稳态仿真。

本文将研究如何使用MATLAB/SIMULINK对电力系统进行稳态仿真，包括负载流量、电压、频率等参数。

（3）电力系统暂态仿真。

本文将研究如何使用MATLAB/SIMULINK对电力系统进行暂态仿真，模拟故障场景，分析故障发生原因以及可能的修复方式。

（4）电力系统优化仿真。

摘要船舶运动数学模型是船舶运动仿真与控制问题的核心。

目前，船舶运动数学模型建模中主要有两大流派：以Abkowite为代表的整体型结构模型和日本拖曳水池委员会（JTTC）提出的分离型结构模型，简称MMG模型。

本文主要是对于船舶的回转运动进行研究，采用的是MMG模型。

根据13000T散货船的主要参数，通过计算求出所需的相关量，建立了船舶的线性响应型模型。

在此模型的基础上，利用MATLAB中的Simulink模块将此数学模型在该软件中建立一个仿真模型。

在Simulink中对建立的仿真模型进行运行得到船舶运动参数。

通过Simulink的外部模式将仿真结果变成实时输出数据，利用RS232发送并接受数据，用Visual C++连接数据库和RS232的数据提取，再利用Visual C++与SQL的接口读取数据，并通过OSG进行实现船舶回转运动的可视化虚拟仿真。

关键词：船舶回转运动；数学模型；Simulink；视觉仿真；OSGAbstractThe ship motion mathematical model is the problem’s core about the ship motion simulation and control. Currently, there are two major schools in the ship motion mathematical model’s modeling: the overall structure model represented by Abkowite and the separation of structure model referred to as the MMG model proposed by the Japan Towing Tank Committe e (JTTC). This article mainly research on the rotary movement of the ship, using the MMG model. Based on the 13000T bulk carrier’s main parameters, we obtain the required relevant amount by calculating. Then we establish the linear response model of the ship. On the basis of this model, we transfer this mathematical model into a simulation model with the Simulink module of MATLAB. In Simulink, we get the ship motion parameters through running the simulation model. Through Simulink’s external mode, we converse the simulation results into real-time output data, using a standard serial port RS232 to send and receive data. Then we use Visual C++ to connect the database with RS232 data extraction. Using Visual C++ interface with SQL to read database, and conducted by OSG to enable visualization of the ship turning motion of the virtual simulation.Keywords: ship turning motion；mathematical model；Simulink；visual simulation；OSG目录第一章绪论 (1)1.1 课题研究现状 (1)1.2 本课题的意义 (2)第二章响应型船舶运动数学模型的建立 (4)2.1 线性响应模型 (4)2.1.1 线性船舶运动数学模型的建立 (4)2.1.2 线性响应模型 (11)2.2 船舶运动的风、流干扰力数学模型 (12)2.2.1 风的干扰力数学模型 (13)2.2.2 水流的干扰力数学模型 (14)2.2.3 风和流共同作用下船舶的操纵模型 (15)2.3 模型参数的计算 (15)2.3.1 船舶质量与转动惯量的计算 (16)2.3.2 流体动力及流体动力导数的计算 (16)2.3.3 K、T、C的计算 (19)2.3.4 风、流模型中的参数计算 (19)第三章基于Simulink的船舶运动模型的建立与仿真 (21)3.1 Simulink的简介 (21)3.2 线性响应型船舶运动模型的建立 (22)3.2.1 流体动力模型的建立 (23)3.2.2 操纵性指数K、T模型的建立 (29)3.2.3 线性响应型船舶运动模型的建立 (30)3.3 风、流模型的建立 (31)3.3.1 风力模型的建立 (31)3.3.2 流力模型的建立 (34)3.3.3 附加舵角δ∆模型的建立 (34)3.4 模型的整合 (35)3.4.1 压缩子系统 (35)3.4.2 模型的组合 (36)3.5 仿真试验 (38)3.5.1 回转试验 (38)3.5.2 风对船舶运动影响 (40)3.5.3流对船舶运动的影响 (41)3.5.4 结论 (42)第四章Simulink与数据库的连接及视觉仿真的实现 (43)4.1 Simulink模型仿真结果的实时输出 (43)4.2 利用VC++连接数据库与RS232的数据提取 (44)4.3 利用0SG实现视觉仿真 (47)第五章结论 (51)5.1 存在的问题及解决方案 (51)5.2 发展前景 (51)致谢 (52)参考文献 (53)附录I (54)第一章绪论1.1 课题研究现状船舶运动控制以其重要性和复杂性仍然是国内外研究的热点领域。

MATLAB/SIMULINK在电力系统工程仿真中的应用的开题报告一、选题背景及意义在电力系统工程中，为了充分发挥系统的性能和稳定性，我们需要对整个系统进行仿真分析，以便找到系统的薄弱环节和进行优化。

而MATLAB/SIMULINK软件是电力系统仿真中常用的工具之一，它具有集成仿真环境、灵活的建模能力、方便的控制算法实现等特点。

因此，本文选择MATLAB/SIMULINK在电力系统仿真中的应用作为研究对象，旨在探索其在电力系统工程中的建模、仿真和分析方法，为电力系统工程的设计、评估、优化等提供技术支撑。

二、研究内容1. MATLAB/SIMULINK在电力系统仿真中的应用概述；2. 电力系统建模方法：包括电力系统各种元件（如发电机、变压器、线路等）的建模、模型参数的调整等；3. 仿真模型设计：包括电力系统各种情况的仿真模型设计，如不同负荷、灵敏度分析等；4. 控制算法设计：控制算法对于电力系统的稳定性和性能显得极为重要，本文将介绍在MATLAB/SIMULINK环境下的控制算法设计方法；5. 性能分析：探索MATLAB/SIMULINK的仿真分析方法，如系统稳定性分析、小扰动稳定分析等；6. 应用案例：选取电力系统仿真的实际案例，分析MATLAB/SIMULINK仿真的建模、仿真分析和性能优化方法。

三、研究方法本文采用文献调研和实际仿真分析相结合的方法，对MATLAB/SIMULINK在电力系统仿真中的应用进行探究。

首先通过文献阅读对电力系统仿真、MATLAB/SIMULINK以及相关控制算法的基本概念和理论知识进行学习和研究；其次利用MATLAB/SIMULINK软件设计电力系统仿真模型，对不同的电力系统进行仿真分析，包括控制算法设计及性能分析，最后根据仿真结果评估系统的性能并进行优化。

四、预期成果本文通过对MATLAB/SIMULINK在电力系统工程中的应用进行探究，预期达到以下成果：1. 掌握MATLAB/SIMULINK的使用方法，并了解其在电力系统仿真中的应用；2. 理解电力系统各种元件的建模方法和模型参数调整技术；3. 熟悉在MATLAB/SIMULINK环境下的控制算法设计方法；4. 掌握电力系统仿真分析的方法，并能对仿真结果进行评估和优化。