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matlab潮流计算仿真方法
MATLAB 是一种强大的编程语言和环境，可用于执行各种仿真和计算任务，包括电力系统潮流计算。
以下是一个简单的 MATLAB 潮流计算仿真方法的
示例：
1. 定义系统参数：首先，你需要定义电力系统的参数，如发电机、负荷、变压器等。
这些参数通常包括额定电压、额定功率、电抗、电阻等。
2. 建立系统模型：使用这些参数，你可以在 MATLAB 中建立电力系统的模型。
这通常涉及到定义节点和支路，以及为它们分配相应的参数。
3. 编写潮流计算函数：接下来，你需要编写一个用于执行潮流计算的函数。
这个函数应该能够接收系统的模型和参数，并返回计算出的潮流结果，如电压、电流、功率等。
4. 运行仿真：最后，你可以运行仿真并调用你编写的潮流计算函数。
这将返回计算出的潮流结果，你可以使用这些结果进行进一步的分析或可视化。
这只是一个简单的示例，实际上在编写 MATLAB 潮流计算仿真方法时可能
需要考虑更多因素，例如系统的约束条件、初始条件、迭代算法的收敛性等。
如果你需要具体的 MATLAB 代码示例或更详细的指导，我建议你查阅MATLAB 的官方文档或相关的教程和文献。
基于matlab的同步发电机组建模与仿真基于matlab的同步发电机组建模与仿真I 基于MATLAB 的同步发电机组建模与仿真摘要随着电网的规模越来越大，电力系统的运行也随之越来越复杂。
同步发电机及其控制系统作为电源是电力系统中的重要组成部分，其性能对电力系统有着极大的影响，直接关系到系统的稳定运行。
为了使电力系统安全而经济地运行，我们必须对同步发电机组特性进行深入的研究。
而同步发电机组运行是一个相当复杂的过程，其动态特性随着机组的运行状态而不断变化，所以建立机组的模型并进行仿真研究是掌握发电机动态特性，评价其各个控制系统性能的有效手段，并且对工作人员的培训和研究将起到很大的作用。
同步发电机组模型的建立将涉及到机组的机理分析，有利于从理论建模中引出新的设计方法，为优化设计提供理论依据。
本文将对同步发电机及其励磁系统、调速系统的数学模型进行研究，利用MATLAB/Simulink 搭建同步发电机组的仿真模型，建立单机无穷大系统，最后对模型进行仿真，并分析仿真结果。
关键词：电力系统；单机无穷大系统；MATLAB/Simulink；仿真；同步发电机组华北电力大学本科毕业设计（论文）摘要II SYNCHRONOUS GENERATOR UNIT MODELING AND SIMULATION BASED ON MATLAB Abstract With the enlargement of the power grid scale, the operation of the power system is becoming more and more complex. As supply unit of the system, synchronous generator and its control system plays an important part in the power system. Their performance also imposes great influence to the power system and has a direct connection with the power system stability. In order to ensure the safe and economic operation of the power system, we shall do a profound research on the synchronous generator unit characteristics. However, the operation of the synchronous generator unit is a extremely complex process. Its dynamic characteristics are subject to the changing states of the unit operation. Therefore, it is efficient to build a unit model and do simulations research to acquire the dynamic characteristics of the unit, and evaluate the performance of each control system. This will also play a great role in the staff training and researches. The building of the synchronous generator unit model will involve the mechanic analysis of the unit, do favor to deduce new designing methods from theoretical model buildingand provide theoretical basis to the optimization design. In this paper the mathematical model of the synchronous generator and its excitation system, speed regulating system will be researched; the simulation model of synchronous generator unit will be built based on MATLAB/Simulink; a single-unit infinite system will be established; finally simulate the model and verify the accuracy of the model. Key Words: Power System; Single-unit Infinite System; MATLAB/Simulink; Simulation; Synchronous Generator Unit 华北电力大学本科毕业设计（论文）目录i 目录摘要∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙IAbstract∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙II 1 绪论∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙1 1.1 课题背景和意义∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙1 1.2 电力系统仿真发展现状∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙1 1.3 本课题所完成的主要工作∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙2 2 同步发电机组数学模型∙∙∙∙∙∙4 2.1 同步发电机数学模型∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4 2.1.1 同步发电机数学建模概述∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4 2.1.2 同步发电机基本方程∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4 2.1.3 同步发电机三阶模型∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4 2.1.4 单机无穷大系统∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙7 2.2 励磁系统数学模型∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙8 2.2.1 同步发电机励磁自动控制系统概述∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙8 2.2.2 同步发电机励磁自动控制系统数学模型∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙8 2.3 调速系统数学模型∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙10 2.3.1 同步发电机组调速控制系统概述∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙10 2.3.2 同步发电机调速系统数学模型于MATLAB 同步发电机组仿真∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙12 3.1 MATLAB 介绍∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙12 3.1.1 MATLAB/Simulink∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙12 3.1.2 常用Simulink 库模块∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙13 3.2 同步发电机组仿真的初值计算∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙14 3.3 同步发电机组仿真模型∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙15 3.3.1 同步发电机模型∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙16 3.3.2 同步发电机励磁自动控制系统仿真模型∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙17 3.3.3 同步发电机调速系统仿真模型∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙18 3.4 系统仿真及结果分析∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙18 3.4.1 稳定运行∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙19 3.4.2 系统电压突增或突降∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙20 3.4.3 增加励磁系统给定电压∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙2 1 3.4.4 增加调速系统给定功率∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙2 3 华北电力大学本科毕业设计（论文）目录ii 3.4.5 三相突然短路∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙24 4 结论与展望∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙26 参考文献∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙27 致谢∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙28 华北电力大学本科毕业设计（论文）1 1 绪论1.1 课题背景和意义随着现代电力系统网络规模的不断扩大和电网电压等级的不断升高，电力系统规划、运行和控制的复杂性亦日益增加。
三机九节点潮流暂态MATLAB仿真院系: 自动化学院专业:电力系统及其自动化学号: 姓名: 时间: 1 研究对象1.1 三机九节点系统模型100MW35MVar7239j0.0585j0.06250.0119 + j0.10080.0085 + j0.072B/2 = j0.1045B/2 = j0.0745230/13.818/23018kV13.8kV8230kV230kVB/2 = j0.179B/2 = j0.088B/2 = j0.1530.010 + j0.0850.032 + j0.161 56125MW90MW50MVar30MVarB/2 = j0.079230kV40.017 + j0.0790.039 + j0.170j0.057616.5/23016.5kV1图1.1 WSCC-9系统模型图1.1是一个三机九节点的系统阻抗图，图中给出的阻抗参数都是以100MVA为基准的标幺值。
该图中包括三台发电机，三台双绕组变压器，九条母线(节点)和三个负荷。
本文将对该系统的动态过程进行相应的仿真分析。
1.2 系统参数1.2.1 节点参数按照节点类型，9个节点分为，给出已知参数如下表:表1.1 节点已知参数节点类型电压幅值电压角度发电机有功发电机无功负荷有功负荷无功1 Vθ 1.040 0 0.7160 0.2705 0 02 PV 1.025 1.6300 0.0665 0 03 PV 1.025 0.8500 -0.1086 0 04 PQ 0 05 PQ 1.2500 0.50006 PQ 0.9000 0.30007 PQ 0 08 PQ 1(0000 0.35009 PQ 0 0上表中发电机有功、无功出力和负荷的有功无功功率均为以100MVA为基准时的标幺值。
1.2.2 支路参数表1.2 支路参数首节点末节点电阻电抗电纳一半4 5 0.0100 0.0850 0.08804 6 0.0170 0.0920 0.07905 7 0.0320 0.1610 0.15306 9 0.0390 0.1700 0.17907 8 0.0085 0.0720 0.07458 9 0.0119 0.1008 0.10451 4 0.0000 0.0576 0.00002 7 0.0000 0.0625 0.00003 9 0.0000 0.0586 0.0000上表中所有的参数均为标幺值，对于变压器支路。
基于MATLAB的电力系统仿真摘要：目前，随着科学技术的发展和电能需求量的日益增长，电力系统规模越来越庞大，超高压远距离输电、大容量发电机组、各种新型控制装置得到了广泛的应用，这对于合理利用能源，充分挖掘现有的输电潜力和保护环境都有重要意义。
另一方面，随着国民经济的高速发展，以城市为中心的区域性用电增长越来越快，大电网负荷中心的用电容量越来越大，长距离重负荷输电的情况日益普遍，电力系统在人民的生活和工作中担任重要角色，电力系统的稳定运行直接影响的人们的日常生活。
随着电力系统的飞速发展和电网的日益扩大以及自动化程度的不断提高，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。
电力系统仿真是将电力系统的模型化、数学化来模拟实际的电力系统的运行，可以帮助人们通过计算机手段分析实际电力系统的各种运行情况,从而有效了解电力系统概况。
本文根据电力系统的特点，利用MA TLAB的动态仿真软件Simulink搭建了含发电机、变压器、输电线路、无穷大电源等的系统的仿真模型，得到了在该系统主供电线路电源端发生三相短路接地故障并由故障器自动跳闸隔离故障的仿真结果，并分析了这一暂态过程。
通过仿真结果说明MA TIAB 电力系统工具箱是分析电力系统的有效工具。
关键词：电力系统；三相短路；故障分析；matlab仿真Electric Power System Simulation Base on MATLABAbstract：Now, with the development of science and techmology and the growing demand for eletrical energy, power systems get increasingly large and long-distance EHV power transmission, large capacity electric generating set, as well as the various new control devices have been widely used. This has important significance to rationally utilizing energy resources, making full use of the existing electric systems’ delivery potential and protecting the environment. On the other hand, with the fast growth of the national economy, city-centered regional power consumption is rising more and more rapidly, power demand in large electric system’laod centers is growing faster and faster, and long-distance and heavy-duty power transmission is more and more popular. Power system play an important part in people’s lives and work, power system and stable operation of a direct impact on the people’s daily life, with the rapid development of power systems and power grids is increasing with days and the degree of automation continuous improvement, many computing and control of the power system increasingly complex issues, it is impossioble to take a directThis paper base on the characteristics of the power system, using the software MATAB simulink built with generators,transformers,power line,such as the infinite power system simulation model, and has a simulation result of three-phase short-circuit fault which happen in the main power-supply line and the fault automatic tripping isolation by the three-phase fault, and analysis of this transient. The simulation results show MATLAB power system toolbox of the power system is an effective tool.Key words: Power system ；Three-phase short-circuit ；Fault analysis ；MATLAB simulation第一章绪论1.1 我国电力系统情况简介电力系统是由发电厂、电力网和电力负荷组成的电能生产、传输和转化的系统。
九节点超参数壳单元matlab程序一、背景介绍在机器学习和数据挖掘领域，超参数优化是一个非常重要的问题。
超参数是模型训练过程中需要手动设置的参数，而优化超参数可以显著提升模型的性能。
为了解决这一问题，研究人员提出了许多不同的方法，其中之一就是使用九节点超参数壳单元matlab程序。
二、九节点超参数壳单元matlab程序介绍1. 九节点超参数壳单元matlab程序是一种用于超参数优化的计算工具，它利用了九节点壳单元的特性，通过数值计算方法来寻找最优的超参数组合。
2. 这个程序的核心算法是基于九节点壳单元模型的，通过对模型的参数进行调整和优化，可以得到最优的超参数组合。
3. 九节点超参数壳单元matlab程序具有高效、准确的特点，可以帮助研究人员在超参数优化过程中节省大量的时间和精力。
三、九节点超参数壳单元matlab程序的使用方法1. 导入数据：用户需要将待优化的模型数据导入到九节点超参数壳单元matlab程序中，可以是CSV文件或者直接在matlab中导入数据。
2. 设置参数范围：用户需要指定每个超参数的优化范围，比如学习率的范围可以设定为0.001至0.1之间。
3. 运行优化：通过调用程序的优化函数，程序将自动运行九节点壳单元模型的优化算法，寻找最优的超参数组合。
4. 输出结果：程序将会输出经过优化的超参数值，用户可以将这些参数应用到模型中，并进行性能测试。
四、九节点超参数壳单元matlab程序的优势1. 高效性：九节点超参数壳单元matlab程序利用了高效的数值计算方法，能够在较短的时间内找到最优的超参数组合。
2. 灵活性：用户可以根据自己的需求设定超参数的范围，以满足不同模型的优化要求。
3. 准确性：九节点超参数壳单元matlab程序基于九节点壳单元模型，其优化结果具有较高的准确性和可信度。
五、使用案例举例说明：以一个图像分类模型为例，用户可以通过九节点超参数壳单元matlab程序来优化模型的学习率、正则化参数等超参数，以提升模型的准确率和泛化能力。
学院专业姓名学号指导教师邮箱提交日期一、摘要电力系统仿真计算己经成为电力系统设计、运行与控制中不可缺少的手段。
通过设置不同故障类型、不同故障地点运用仿真技术可以对电力系统的暂态稳定进行分析。
本文采用IEEE 3 机9 节点的经典多机模型，基于隐式梯形积分法对系统发生三相金属性短路故障进行仿真，分析系统在这种情况下的暂态稳定。
发电机模型采用经典的二阶模型;负荷采用恒定阻抗负荷。
在Matlab2010 上编写程序进行调试和运行。
电力系统是由不同类型的发电机组、多种电力负荷、不同电压等级的电力网络等组成的十分庞大复杂的动力学系统。
其暂态过渡过程不仅包括电磁方面的过渡过程，而且还有机电方面的过渡过程。
由此可见，电力系统的数学模型是一个强非线性的高维状态方程组。
在动态稳定仿真中使用简单的电力系统模型，通过仿真计算分析说明，此仿真方法可以进行简单的电力系统暂态分析，对提高电力系统暂态稳定具有重要意义。
二、案例本次课程主要应用P. M. Anderson and A. A. Fouad 编写的《Power System Control and Stability》一书中所引用的Western System Coordinated Council (WSCC)三机九节点系统模型。
系统电路结构拓扑图如下：图2-1 3 机9 节点系统系统数据其中，节点数据如下：节点号有无负载类型电压相角有功负荷无功负荷有功出力无功出力电压基准期望电压N=[1 0 3 1.0400 0.00 0.00 0.00 71.60 27.00 16.50 1.0402 0 2 1.0250 0.00 0.00 0.00 163.00 6.70 18.00 1.0253 0 2 1.0250 0.00 0.00 0.00 85.00 -10.90 13.80 1.0254 0 0 1.0000 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 230.00 1.0265 1 0 1.0000 0.00 125.00 50.00 0.00 0.00 0.00 0.9966 1 0 1.0000 0.00 90.00 30.00 0.00 0.00 0.00 1.0137 0 0 1.0000 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 230.00 1.0268 1 0 1.0000 0.00 100.00 35.00 0.00 0.00 0.00 1.0169 0 0 1.0000 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 230.00 1.032]; %支路数据% 从到电阻电抗容纳类型变比B=[1 4 0.0 0.0576 0.0 1 12 7 0.0 0.0625 0.0 1 13 9 0.0 0.0586 0.0 1 14 5 0.010 0.085 0.176 0 04 6 0.017 0.092 0.158 0 05 7 0.032 0.161 0.306 0 06 9 0.039 0.170 0.358 0 07 8 0.0085 0.072 0.149 0 08 9 0.0119 0.1008 0.209 0 0];发电机数据如下：% 发电机母线Xd Xd' Td0' Xq Xq' Tq0’Tj XfGe=[ 1 1 0.1460 0.0608 8.96 0.0969 0.0969 0 47.28 0.05762 2 0.8958 0.1198 6.00 0.8645 0.1969 0.535 12.80 0.06253 3 1.3125 0.1813 8.59 1.2578 0.2500 0.600 6.02 0.0585];三、仿真框图在仿真之前，首先，应明确仿真的所要到达的结果，即仿真目标:本此仿真的结果主要是得到发电机攻角、转速随时间变化的值，包括故障前、故障中、故障后。
基于M A T L A B的发电机仿真实验实验目的1.学习运用matlab软件对发电机进行仿真短路试验。
2.对系统的稳态运行、单相短路、两相短路、三相短路进行比较分析。
3.对系统并网状态进行分析。
实验内容用matlab软件搭建一个发电机与负荷小系统模型，仿真各种短路情况并对结果做进一步分析。
实验步骤一、熟悉原件熟悉matlab中simulink、simmechanics、simpowersystems等要用到的主要模块。
了解模块中的各个原件。
二、建立模型单机系统仿真图（并网前）（并网后）三、选择模块1.从simpowersystems-machines中找到发电机simplified synchronous machine si units元件并复制到电路图中，双击发电机元件，进行参数设置如下：2.从simulink-sources选择常数发生器constant元件，并复制到电路图中，设置机械功率值为700e6，设置电压幅值为156e3。
3.从Simpowersystems-measurements选择三相电压-电流测量three-phase v-i measurement元件，并复制到电路图中，设置参数如下：4.从Simpowersystems-elements中选择传输线路 distributed parameters line元件，并复制到电路图中，设置参数如下：（线路1与线路2设置参数相同）5.从Simpowersystems-elements中选择三相电路短路故障发生器three-phase fault元件，并复制到电路图中，参数设置如下：6.从Simpowersystems-elements中选择三相断路器three-phase breaker元件，并复制到电路图中，参数设置如下：7.从Simpowersystems-elements中选择三相变压器three-phase transformer(two windings)元件，并复制到电路图中，参数设置如下：8.从Simpowersystems-elements中选择三相串联rlc负载three-phase series rlc load元件，并复制到电路图中，参数设置如下：9.从Simpowersystems-measurements中选择multimeter，并将它们复制到电路图中。
|）十國几砂丈孝'cirrxA uxiviiRsrTY OF PTTROLEUM电力系统分析大作业、设计题目本次设计题目选自课本第五章例5-8,美国西部联合电网 WSCC 系统的简化三机九节点系统，例题中已经给出了潮流结果，计算结果可以与之对照。
取&=0.00001。
競潮濫结果U9PQL ?t.CklOU0 0000 0.7164 G 770517L 02509 WO i.dxiu Q.(KAS5£1 0250 4 6MB o&sm _o.dk 4I1 0258 -2 2168 OJMOO o.wno5i099S6 -3.9S8S-l,25no -0.50006i 1.0127 -3.6874^0.9000 -0 30t»7 吟 1皿E J 7197 QJXW 0.0000« s10159 0 7775 -LOOOO 一 (U5009t1.03241.96670.00000,00000.008^+)0.07?H _Q>631：1―口一5/2-0.0H5尸二I口？ "to于益QHH1HT4I1U — Ta+fioo SO.CTSd 7s&0*0討0 01 tf>+j0 1008t/=| 04 *-0—0、计算步骤第二步，这样得出的系统参数如下表所示：AB “ EscH1X L ILIQp Q gT1 节点斟舌节点如■灵3 nl1fl s 457 f1 234539 9» s'-- T峯止节点J17対地做 E变压器rr-- 戶-— 无巾有用无功 初姑 初甘节点类里drIE-051 2 0.01HaasO,1T6 i D|>0 1 0 2FQ513 CLM7CL M20.156 1 0|>1.25 0.5 1 0 224CU520.101 0.300i 01* Q0.9 0.31 CZ利73(iq 嘟 QL 17 山35Bi D1?130 Q1 QZ FQ L4b Oi 0033 0-072 a 一⑷ 丄IJ0 1 D. 3b 1 0 Z PQ <9fifia OILS o. inns 0.209 i D°0 0 1Z FQ 10q1bo. Dsn 0 1 1LOGS 曲 1PT 117 40 0F QMS0 : 1'.0 Q■廖C 1PY1236DCL DbStJ111?Q 00 1. 040 3袖13PQFQ1 A第三步，形成节点导纳矩阵。
电力系统仿真作业------------三机九节点电力系统暂态仿真学院：能源与动力工程学院专业：电力系统及其自动化学号：姓名：***导师：授课教师：目录一、概述 (1)二、课程主要任务 (1)1.系统数据 (1)2.潮流计算 (2)3.负荷等效和支路简化 (4)4.求解电磁功率 (5)5.求解运动方程 (5)6.程序清单 (7)(1).主程序： (7)(2).极坐标转换成直角坐标函数pol2rect(V,del) (16)(3).直角坐标转换成极坐标函数rect2pol(Z) (16)(4).求解微分方程所用的得到微分量的函数Gen_fw(t,X,Y_Gen,E,Pm0,Tj) (16)三、课程总结及心得体会 (16)四、参考文献 (17)一、概述在动态稳定分析中，系统由线性化的微分方程组和代数方程组描写，并用经典的或现代的线性系统理论来进行稳定分析，分析可以在时域或频域进行。
当用计算机和现代线性系统理论分析时，常把系统线性化的微分方程组和代数方程组消去代数变量，化为状态方程形式，并广泛采用特征分析进行稳定分析。
电力系统是由不同类型的发电机组、多种电力负荷、不同电压等级的电力网络等组成的十分庞大复杂的动力学系统。
其暂态过渡过程不仅包括电磁方面的过渡过程，而且还有机电方面的过渡过程。
由此可见，电力系统的数学模型是一个强非线性的高维状态方程组。
在动态稳定仿真中使用简单的电力系统模型，发电机用三阶模型表示。
二、课程主要任务本次课程主要应用P. M. Anderson and A. A. Fouad编写的《Power System Control and Stability》一书中所引用的Western System Coordinated Council (WSCC)三机九节点系统模型。
1.系统数据其中，节点数据如下：%节点数据% 节点电压电压发电机发电机负荷负荷节点% 号幅值相角有功无功有功无功类型(1PQ 2PV 3平衡)N=[ 1 1.04 0 0.7164 0.2705 0 0 32 1.025 0 1.63 0.0665 0 0 23 1.025 0 0.85 -0.1086 0 0 24 1 0 0 0 0 0 15 1 0 0 0 1.25 0.5 16 1 0 0 0 0.9 0.3 17 1 0 0 0 0 0 18 1 0 0 0 1 0.35 19 1 0 0 0 0 0 1];其中，支路数据如下：% 线路数据% 首端末端电阻电抗电纳（1/2) 变压器非标准变比L=[4 5 0.01 0.085 0.088 14 6 0.017 0.092 0.079 15 7 0.032 0.161 0.153 16 9 0.039 0.17 0.179 17 8 0.0085 0.072 0.0745 18 9 0.0119 0.1008 0.1054 11 4 0 0.0576 0 12 7 0 0.0625 0 13 9 0 0.0586 0 1];发电机数据如下：% 发电机母线Xd Xd' Td0' Xq Xq' Tq0’Tj XfGe=[ 1 1 0.1460 0.0608 8.96 0.0969 0.0969 0 47.28 0.05762 2 0.8958 0.1198 6.00 0.8645 0.1969 0.535 12.80 0.06253 3 1.3125 0.1813 8.59 1.2578 0.2500 0.600 6.02 0.0585];系统电路结构拓扑图如下：图1 WSCC 3机9节点系统（所有参数以100MV A为基准值的标幺值）2.潮流计算首先进行潮流计算，采用牛顿拉夫逊迭代法，电力系统潮流计算是电力系统运行和规划中最基本和最经常的计算，其任务是在已知某些运行参数的情况下，计算出系统中全部的运行参数，一般来说，各个母线所供负荷的功率是已知的，各个节点电压是未知的（平衡节点除外），可以根据网络结构形成节点导纳矩阵，然后由节点导纳矩阵和网络拓扑结构列写功率方程，由于功率方程里功率是已知的，电压的幅值和相角是未知的，这样潮流计算的问题就转化为求解非线性方程组的问题了。
为了便于用迭代法解方程组，需要将上述功率方程改写成功率平衡方程，并对功率平衡方程求偏导，得出对应的雅可比矩阵，给未知节点赋电压初值，一般为额定电压，将初值带入功率平衡方程，得到功率不平衡量，这样由功率不平衡量、雅可比矩阵、节点电压不平衡量（未知的）构成了误差方程，解误差方程，得到节点电压不平衡量，节点电压加上节点电压不平衡量构成新的节点电压初值，将新的初值带入原来的功率平衡方程，并重新形成雅可比矩阵，然后计算新的电压不平衡量，这样不断迭代，不断修正，一般迭代三到五次就能收敛。
牛顿拉夫逊算法修正方程W = -J ΔV其中W 是节点不平衡量向量，包括有功，无功，电压；J 是雅克比矩阵；ΔV 是节点电压修正量。
令ijij ij i i i jB G Y jf e V +=+=;，则直角坐标形式的功率不平衡量方程为 PQ 节点：)()(11=+---=∆∑∑==n j nj j ij j ij j j ij j ij i is i e B f G f f B e G e P P)()(11=++--=∆∑∑==nj nj j ij j ij j j ij j ij i is i e B f G e f B e G f Q QPV 节点：)()(11=+---=∆∑∑==n j nj j ij j ij j j ij j ij i is i e B f G f f B e G e P P)(222222i i is i is i f e V V V V +-=-=∆极坐标形式的功率不平衡量方程)sin cos (1=+-=∆∑=nj ij ij ij ij j i is i B G V V P P δδ)cos sin (1=--=∆∑=nj ij ij ij ij j i is i B G V V Q Q δδ雅可比矩阵J 各元素的表达式⎭⎬⎫⎩⎨⎧=L MN H J当j ≠i 时：iij ij i ij ijP H B e G f f ∂∆==-∂iij ij i ij ijP N G e B f e ∂∆==--∂iij ij i ij ijQ M B f G e f ∂∆==+∂iij ij i ij ijQ L G f B e e ∂∆==-+∂当j=i 时：iii ii i ii i iiP H B e G f b f ∂∆==--∂ iii ii i ii i iiP N G e B f a e ∂∆==---∂ iii ii i ii i iiQ M G e B f a f ∂∆==+-∂iii ii i ii i iiQ L B e G f b e ∂∆==-+∂其中，∑∑==+=-=ni j ij j ij i ni j ij j ij i e B f G b f B e G a 11)()(。
进行牛顿拉夫逊算法迭代后得到电压幅值V 和相角θ。
3. 负荷等效和支路简化然后求出支路电流，将发电机内电抗X ’加入系统导纳矩阵，求出发电机内电势E ’。
加入发电机内节点后，系统导纳矩阵变成12*12阶的矩阵，并将负荷等效成阻抗。
然后将支路导纳矩阵分块，如下：A E Y C D ⎛⎫= ⎪⎝⎭其中，A 是3*3的方阵，E 是3*9的矩阵，C 是9*3的矩阵，D 是9*9的方阵。
经过网络简化得到故障前的3*3简化导纳矩阵Ypre=A-E*(inv(D))*C （1）其中“inv （D ）”是MA TLAB 中D 矩阵的求逆。
故障中导纳矩阵的第七行和第七列从矩阵中删除，此时有A E Y C D ⎛⎫= ⎪⎝⎭此时，A 是3*3的方阵，E 是3*8的矩阵，C 是8*3的矩阵，D 是8*8的方阵。
简化矩阵求法如同公式（1）。
故障后的Y 矩阵相对于故障前的Y 矩阵只是第5个节点和第7个节点有变化，反映到12*12的矩阵中即为第（10,8），（8,10），（8,8），（10,10）位置的元素有变化，其中（10,8），（8,10）位置的元素变为零，(8,8)，（10,10）节点在故障前的基础上加上（8,10）位置元素的值。
然后简化导纳矩阵的求法同式（1）。
4. 求解电磁功率得到故障前，故障中，故障后三个不同的导纳矩阵后，就开始计算电磁功率和机械功率，机械功率等于稳态的电磁功率中的有功分量。
所以可以有Pe=real(E*I) (2)公式（2）中，E 为发电机内电势，I 为从发电机流出的电流。
但在参考文献Ramnarayan Patel, T. S. Bhatti and D. P. Kothari.MA TLAB/Simulink-based transient stability analysis of a multimachine power system 中给出的电磁功率计算公式为：∑≠=+-+=nij j j i ij ij j i ii i ei Y E E G E P 12)cos(δδθ本人在此次仿真中用的是公式（2）计算得到的电磁功率。
稳态情况下有，机械功率Pme=Pe5. 求解运动方程发电机的运动方程可以写成常微分方程组：⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+-+-=+∑≠=R i n i j j j i ij ij j i ii i mi j j i R i dtd Y E E G E P D dt d H ωωδδδθωωω12)cos(2其中Pmi 为第i 个机组故障前稳态的电磁功率。
在本次仿真中D j ωi 为零，即阻尼为零。
仿真开始，t=0时引入故障，0.083s 后切除故障。
求解运动方程后得到ω和δ曲线如下：2号发电机3号发电机图1 ω曲线2号发电机3号发电机1号发电机图2 δ曲线6.程序清单以下是我编写的仿真程序，除主程序外还包含三个函数：①极坐标转换成直角坐标函数pol2rect(V,del),其中输入参数V为极坐标向量的幅值，del为极坐标向量的角度，函数返回值为一个复数，即为极坐标向量在直角坐标中的复数值；②直角坐标转换成极坐标函数rect2pol(Z),其中输入参数Z为一个复数，函数返回值为一个二维向量，向量的第一个数为幅值，第二个数为相角；③求解微分方程所用的得到微分量的函数Gen_fw(t,X,Y_Gen,E,Pm0,Tj),其中输入参数X为ω和δ的迭代初值，Y_Gen，为求解所用的导纳矩阵，这里是三阶的方阵，对应于故障前，故障中，和故障后的三个Y矩阵，E为发电机内电势，Pm0为机械功率，等于稳态时的有功功率，Tj为运动方程中的2H。
