基于MATLAB的电力系统稳定性分析与仿真毕业论文

摘要随着电力工业的迅速发展，电力系统的规模日益庞大和复杂，出现的各种故障，会给发电厂以及用户和电厂内的多种动力设备的安全带来威胁，并有可能导致电力系统事故的扩大，从技术和安全上考虑直接进行电力试验可能性很小，迫切要求运用电力仿真来解决这些问题依据电网用电供电系统电路模型要求，因此，论文利用MATLAB的动态仿真软件Simulink搭建了单机—无穷大电力系统的仿真模型，能够满足电网在其可能遇到的多种故障方面运行的需要。

论文以MATLAB R2009a电力系统工具箱为平台，通过SimPowerSyetem 搭建了电力系统运行中常见的单机—无穷大系统模型，实验得到了在该系统发生各种短路接地故障并由断路器自动跳闸隔离故障的仿真结果。

并利用小波分析具有很强的信号特征提取能力，尤其对暂态突变信号或微弱变化信号的处理变现出明显的优势，达到了仿真的目的。

本文做的主要工作有：（1）Simulink下单机—无穷大仿真系统的搭建（2）系统故障仿真测试分析通过实例说明，若将该方法应用到电力系统短路故障的诊断中，快速实现故障的自动诊断、检测，对于提高电力系统的稳定性具有十分重要的意义。

关键词单机—无穷大；SimPowerSyetem；短路故障；ABSTRACTWith the rapid development of electric power industry, electric power system, as an increasingly large scale and complicated power system fault, The user will give power plants and power equipment of the security threats, and may have caused the accident of power system, technology and safety considerations from directly power test possibility, urged using electric simulation to solve these problems based on grid power supply system, Therefore, paper depend on the model of dynamic simulation by MATLAB build software Simulink infinite power system of single - simulation model, the grid in various fault may meet theneeds of the running of aspects.The paper base on platform version of Matlab R2009a，According to SimPowerSyetem toolbox to build power operation of common single—infinite system model, the experiment in the system was obtained by various circuit breaker automatically earthing faults and fault isolation of simulation results trip. Using the wavelet analysis and has strong ability of the signal feature extraction, especially for transient mutations signals or weak signal processing showed obvious advantages, Reaching purpose of the simulation.The main work is :(1) Building this simulation system of single - infinite under Simulink(2) Fault simulation test analysis of system(3) Fault detection and analysis based on Haar waveletThrough examples, if this method to the power system fault diagnosis, fast fault detection and diagnosis, automatic for improving the stability of power system has important significance.keywords：Single—infinite；SimPowerSyetem；Short circuit faults；Wavelet transform目录目录.............................................................................................................. 错误！未定义书签。

基于MATLAB的电力系统暂态稳定性仿真研究电力系统暂态稳定性研究是电力系统研究领域中的一个重要方向，其中基于MATLAB的仿真方法是一种常用的研究手段。

本文将介绍基于MATLAB的电力系统暂态稳定性仿真研究的主要内容和方法。

电力系统暂态稳定性是指电力系统在扰动发生后，恢复稳定运行的能力。

电力系统暂态稳定性的研究可以分为两个方面，即暂态过程研究和稳定性评估。

暂态过程研究主要关注电力系统在扰动发生后的响应过程，包括电压、电流、功率等参数的变化过程。

稳定性评估则是对电力系统暂态稳定性进行定量评估和分析，包括临界动态稳定的最大扰动规模以及稳定裕度等指标。

在进行电力系统暂态稳定性仿真研究时，MATLAB是一个常用的仿真工具。

MATLAB具有强大的数值计算和仿真功能，可以方便地建立电力系统的数学模型，并进行仿真实验。

下面将介绍基于MATLAB的电力系统暂态稳定性仿真研究的具体步骤。

首先，需要建立电力系统的数学模型。

电力系统可以通过节点电压和支路功率的代数方程和微分方程进行描述。

电力系统的数学模型可以根据实际系统的特点进行建立，包括发电机模型、负荷模型、传输线模型等。

其次，需要确定仿真的目标和参数。

在进行电力系统暂态稳定性仿真研究时，需要明确仿真的目标和所关注的参数，例如电压的稳定性、功率的变化等。

然后，进行电力系统暂态稳定性仿真实验。

通过MATLAB中的仿真工具，可以输入电力系统的数学模型和参数，进行仿真实验。

仿真实验可以通过改变系统的初始状态和输入参数，观察系统的响应过程和稳定性变化。

最后，进行仿真结果分析和评估。

通过对仿真结果的分析和评估，可以得到电力系统暂态稳定性的定量指标和结论。

仿真结果可以通过绘制波形图、相图等方式进行可视化展示，并进行统计和分析。

总的来说，基于MATLAB的电力系统暂态稳定性仿真研究是一种有效的研究手段，可以帮助研究人员深入了解电力系统暂态过程和稳定性特性。

通过仿真实验，可以评估电力系统的暂态稳定性，指导实际运行和调度，提高电力系统的安全性和稳定性。

基于MATLAB的电力系统暂态稳定仿真分析电力系统暂态稳定仿真分析是电力系统运行与控制中的重要内容之一、它通过模拟电力系统的暂态运行过程，分析系统在不同故障条件下的动态响应，评估系统的稳定性，并提供相应的控制与保护策略。

MATLAB作为一种功能强大的数学建模与仿真工具，被广泛应用于电力系统暂态稳定仿真分析中。

下面将分别从模型建立、仿真分析和结果评估三个方面，介绍基于MATLAB的电力系统暂态稳定仿真分析。

一、模型建立电力系统一般包括发电机、变电站、输电线路、负荷等元件。

在MATLAB中，可以通过建立系统的节点、支路和设备等模型，构建电力系统的仿真模型。

1.节点模型：电力系统的节点通常由发电机、负荷和母线组成。

在MATLAB中，可以通过定义节点的功率平衡方程和节点电压方程，建立节点模型。

2.支路模型：电力系统的支路一般包括输电线路、变压器和同步电动机等。

在MATLAB中，可以通过定义支路的电流-电压特性、阻抗和传输参数等，建立支路模型。

3.设备模型：电力系统的设备主要包括发电机、变压器和负荷等。

在MATLAB中，可以通过定义设备的功率-电流特性、阻抗和传输参数等，建立设备模型。

二、仿真分析建立电力系统的仿真模型后，可以使用MATLAB提供的仿真工具，进行仿真分析。

1.静态稳定分析：通过输入节点的电压和负载条件，计算各节点的电压和功率平衡，评估系统的静态稳定性。

2.动态稳定分析：在系统发生故障或负荷变化时，通过输入相应的故障或负荷变化信号，模拟系统的动态响应，并分析系统的中断时间和振荡特性等。

3.频域分析：通过对系统的输入和输出信号进行频谱分析，研究系统的频率特性和谐波性能，并评估系统的抗扰性能。

三、结果评估完成仿真分析后，需要对结果进行评估和优化。

1.稳定性评估：通过对系统的动态响应进行分析，评估系统在不同故障条件下的稳定性，并确定系统的稳定边界和临界条件。

2.控制与保护优化：根据仿真结果，确定适当的控制与保护策略，提高系统的稳定性和可靠性。

基于MATLAB的功率系统稳定性分析研究章节一：绪论电力是现代社会中不可或缺的一部分，而电力系统的稳定性则是电力能源传输和分配的关键。

为了确保电力系统的安全和稳定性，我们需要对电力系统进行有针对性的分析和评估。

因此，本文将介绍基于MATLAB的功率系统稳定性分析研究。

章节二：基本概念在开始研究基于MATLAB的功率系统稳定性分析之前，我们需要了解基本的概念。

功率系统是由发电机、输电线路和变电站组成的，其目的是提供电力供应。

在功率系统中，我们可以使用等值电路来代替传输线路，使得我们可以更方便的分析电路的性能和传输线路上的电流、电压和功率。

而功率系统的稳定性指的是系统在受到内部或外部干扰时保持正常运行的能力。

章节三：功率系统稳定性分析可以通过分析功率系统的稳定性来了解系统的健康程度。

稳态稳定性和暂态稳定性是分析功率系统稳定性的两个主要方面，我们需要对这两个方面进行深入研究。

1. 稳态稳定性稳态稳定性是指发电机能够在稳定的电压和频率下运行的能力。

我们可以通过分析系统的稳定电压来评估稳态稳定性。

此外，我们还可以使用回路等效电路的方法来确定功率系统的稳态稳定性。

2. 暂态稳定性暂态稳定性是指系统在受到外界扰动时恢复到初始状态的能力。

我们可以通过分析系统的转速和扰动后的电压来确定系统的暂态稳定性。

通过对系统的暂态稳定性进行分析，可以确定系统是否能够在受到外界干扰后保持运行。

章节四：MATLAB的应用MATLAB是一种基于数学运算的软件，可以轻松地进行功率系统稳定性分析。

通过使用MATLAB，我们可以使用较少的代码来模拟电路和分析功率系统的稳定性。

1. 稳态稳定性分析通过MATLAB，我们可以使用直接矩阵法或欧姆定律法来分析稳态稳定性。

以直接矩阵法为例，我们可以列出节点电压和分支电流的方程组，并通过电压和电流的关系求解分支电流和节点电压。

通过计算系统的稳定电压，我们可以确定系统的稳态稳定性。

2. 暂态稳定性分析通过MATLAB，我们可以使用Numerical Integration Method来分析暂态稳定性。

基于MATLAB的电力系统稳态仿真分析电力系统稳态仿真分析是指通过建立电力系统的数学模型，在不同工况下进行仿真计算，以评估电力系统的稳定性、可靠性以及电力质量等方面的性能。

MATLAB作为一种强大的数学计算软件，可以在电力系统稳态仿真分析中发挥重要作用。

本文将从电力系统仿真建模、传输线模型、潮流计算、稳定性分析和可靠性评估等方面介绍基于MATLAB的电力系统稳态仿真分析。

首先，在进行电力系统稳态仿真分析之前，需要将电力系统进行建模。

电力系统建模包括发电机模型、负荷模型、变压器模型、传输线模型等。

在MATLAB中，可以使用Simulink工具箱进行建模，通过搭建电力系统的拓扑结构，并将各个设备的数学模型与之关联，可以构建出完整的电力系统模型。

在传输线模型方面，可以使用MATLAB中的传输线模型进行仿真分析。

传输线模型一般分为线性模型和非线性模型两种。

线性模型通常采用传输线方程进行建模，可以描述传输线上电流和电压之间的关系。

非线性模型一般考虑了传输线上的电阻、电感和电容等元件的非线性特性，可以更加精确地模拟传输线的性能。

在潮流计算方面，可以使用MATLAB中的Power System Toolbox进行潮流计算。

潮流计算的目的是计算电力系统中各个节点的电压幅值和相角，通过迭代计算电力系统中各个设备的各项参数，直到系统达到稳态。

MATLAB中的Power System Toolbox提供了多种潮流计算算法，可以根据实际需求选择合适的算法进行计算。

稳定性分析是电力系统稳态仿真分析的重要内容之一、稳态分析包括小扰动稳定性分析和大扰动稳定性分析两个方面。

小扰动稳定性分析主要研究电力系统中的幅值和相角扰动对系统稳定性的影响。

大扰动稳定性分析主要研究系统发生大幅度扰动（如故障）后，系统是否能够迅速恢复并保持稳态。

MATLAB中的Power System Toolbox提供了多种稳定性分析方法，如特征根法、现行化法和直接数值法等，可以进行稳定性评估。

基于MATLAB的PSS仿真分析摘要：电力系统暂态稳定性的研究，对保证电网的安全与稳定具有重要的意义。

电力系统稳定是电网安全运行的关键，一旦遭到破坏，必将造成巨大的经济损失和灾难性的后果，世界各国不乏惨痛教训之例。

在诸多改善发电机稳定性的措施中，提高励磁系统的控制性能，被公认为最有效和经济的措施之一。

本文以PSS 控制器设计为内容。

在研究了电力系统稳定性问题的由来及发电机励磁调节对电力系统稳定性的影响的基础上，针对电力系统这一特定对象，设计出了稳定控制的仿真模型。

关键词：发电机；PSS；电力系统仿真；Matlab1引言电力系统是典型的多自由度的，亦即多变量的多输入、多输出的动力学系统。

电力系统控制的实践也表明无论从提高电力系统的稳定性还是从改善电力系统的动态品质的需要出发都需要有多变量参与控制。

同步发电机励磁控制是保证发电机和电力系统安全稳定运行和改善电力系统动态品质的一项基本措施。

随着电力系统的发展，对发电机励磁提出了更高的要求。

除了维持发电机电压水平，合理分配并联机组的无功功率外，还要求励磁控制系统能对电力系统的静态和动态稳定及暂态稳定起作用。

国内外的研究和实践证明，励磁控制系统不仅能提高电力系统稳定运行极限，而且通过附加控制，能抑制低频振荡和次同步振荡，对电力系统稳定运行有显著效果。

因此，研究和开发性能优良的同步发电机励磁控制系统，一直是各国学者和工程技术人员的一项重要工作。

2 电力系统稳定问题的基本理论2.1 电力系统稳定问题近年来世界范围的电力工业改革日益加快，逐步建立了竞争机制下的电力市场。

电网的开发和商业化运营使得电力系统运行越来越接近系统极限，经济性和安全稳定性相互制约，使得系统的安全稳定性问题越来越突出和越来越复杂。

这些都对稳定分析与控制提出了新的挑战。

更深入地理解稳定机制、建立快速准确的稳定分析方法和提出有效经济的控制措施便成为当务之急。

电力系统的稳定性主要研究电力系统在诸如负荷或发电机突然变化、传输线路发生短路等条件下，电力系统的行为。

基于MATLAB的电力系统暂态稳定仿真分析电力系统暂态稳定性是指电力系统在受到外界扰动（如短路、负荷变动等）后，能够恢复到稳定状态的能力。

暂态稳定性分析是电力系统中的重要问题，对保证系统的可靠运行、发电厂和输电线路的设计、运行及调度具有重要意义。

本文将介绍基于MATLAB的电力系统暂态稳定仿真分析。

电力系统暂态稳定仿真分析主要包括以下几个方面：模型搭建、参数设置、模拟计算和结果分析。

具体步骤如下：第一步是模型搭建。

在MATLAB环境下，可以用Simulink工具箱搭建电力系统暂态稳定性仿真模型。

模型的构建包括发电机模型、输电线路模型、负荷模型和控制系统模型等。

发电机模型可以使用标准的仿真模型，包括短路电流，力电耦合和励磁系统等。

输电线路的模型通常采用电感电阻模型或者传输线模型。

负荷模型可以根据实际情况选择恒定功率负荷模型、电流负荷模型或者动态负荷模型。

控制系统模型包括发电机的励磁系统、调速系统和电压控制系统等。

第二步是参数设置。

参数设置是电力系统暂态稳定仿真分析的关键步骤。

参数设置涉及到发电机的参数、负荷的参数、线路的参数和控制系统的参数等。

发电机的参数可以从发电机的技术特性曲线上获取，负荷的参数可以从实际负荷曲线上获取，线路的参数可以通过实际测量或者使用经验公式计算得到，控制系统的参数可以通过设计或者仿真实验确定。

第三步是模拟计算。

模拟计算是通过对电力系统暂态稳定性模型进行仿真分析，获得系统在不同工况下的动态响应。

在MATLAB中，可以通过设置初始条件、加载扰动和执行仿真命令来进行模拟计算。

仿真计算应该考虑各种可能的故障和不同工况下的动态稳定性。

第四步是结果分析。

根据仿真计算的结果，可以对电力系统的暂态稳定性进行分析。

分析包括评估系统的稳定性指标，如暂态稳定极限、动态损耗和电压稳定性等；分析系统中关键元件（如发电机、线路）的动态行为；确定故障发生后的系统恢复时间等。

总而言之，基于MATLAB的电力系统暂态稳定仿真分析可以帮助电力系统设计和运营人员评估系统的暂态稳定性，预测电力系统在受到扰动后的动态响应，为系统的稳定运行提供理论依据。

Matlab中的电力系统仿真与稳态分析技术随着电力系统技术的不断发展，利用计算机软件进行电力系统仿真和稳态分析已经成为一个常见的工具。

Matlab作为一种强大的数学计算和仿真软件，在电力系统仿真和稳态分析中发挥了重要的作用。

本文将探讨Matlab在电力系统仿真和稳态分析中的应用，并对其相关技术进行介绍和分析。

第一部分：电力系统仿真技术的基本原理电力系统仿真是通过建立电力系统的数学模型，模拟实际电力系统运行过程的一种技术。

其基本原理是建立电力系统的节点电压和支路电流方程，使用数值计算方法求解这些方程，以得到电力系统的稳态解。

Matlab在电力系统仿真中常用的函数有powerflow和newton_raphson，它们分别用于求解电力系统的潮流计算和稳定计算。

潮流计算是电力系统仿真中最基本的环节，用于计算电网各节点的电压和支路的电流。

它的实质是求解电力系统的非线性方程组，对于大规模电力系统而言，这个方程组的求解是一个非常复杂的过程。

而Matlab提供了一套强大的数值计算工具箱，能够有效地处理这类问题。

利用Matlab编写的潮流计算程序，可以提供准确的电力系统状态信息。

第二部分：Matlab在电力系统仿真中的应用案例Matlab在电力系统仿真中提供了丰富的函数库和工具箱，可以用于建立电力系统的数学模型、求解电力系统方程组以及进行结果的可视化分析。

下面我们通过一个简单的案例，来展示Matlab在电力系统仿真中的应用。

假设一个3节点的电力系统，其中包括一个发电机节点、两个负荷节点以及电源节点。

我们可以通过Matlab的power_system函数建立电力系统的模型，并使用powerflow函数计算电力系统的潮流分布。

计算完成后，我们可以通过Matlab的plot函数绘制各节点的电压和支路的电流图像，对电力系统的稳态运行情况进行可视化分析。

第三部分：电力系统稳态分析技术的应用除了电力系统仿真，Matlab还可以用于电力系统稳态分析。

应用软件论文软件应用论文计算机应用软件论文：MATLAB软件在系统稳定性分析与仿真中的应用摘要: 系统的稳定性是系统实现其功能的前提，因此，对系统进行稳定性判断就显得很有必要．判断系统的稳定性可以从系统的线性模型出发，导出系统的系统函数，利用MATLAB软件对系统函数的极点分布情况和冲击响应的模式进行分析，并对系统进行建模仿真，得到系统的极点分布图和冲击响应的模式图，在此基础上，对系统的极点分布图和冲击响应的模式进行分析，根据系统稳定的条件，判断系统是否稳定．关键词: 系统;稳定性;系统函数;仿真0 引言系统是由若干相互联系、相互作用的单元组成的具有一定功能的有机整体．不同的系统实现的功能是不一样的，但是，任何系统要使其能按照预期的目标实现其功能，都是以系统稳定为先决条件的．即系统必须是稳定的系统，稳定性是系统自身的一种属性，与外部条件无关．因此，对于一个系统来说，设法判断它的稳定性是十分重要的．系统稳定性的判断方法有多种，利用传统方法判断系统的稳定性，一是工作量大、效率差，二是且缺乏强有力的图形输出支持．随着计算机技术的飞速发展，各种功能强大的科学计算和系统仿真软件也应运而生，使人们对各种系统的分析处理变得更加的方便快捷．MATLAB 就是一种应用广泛，既可以对系统性能进行分析，又可以对系统进行建模仿真的软件．1 MATLAB的功能特点MATLAB被誉为“巨人肩膀上的工具”、是一种功能强大的科学计算和工程仿真软件，它的交互式集成界面能够帮助用户快速地完成数值分析、矩阵运算、数字信号处理、仿真建模、系统控制与优化等功能，广泛应用于航天航空、汽车制造、半导体制造、电子通信、医学研究等领域．它采用与数学表达式相同的形式，不需要传统的程序设计语言，可以在较短时间内掌握并用它来解决一些实际问题．系统开发人员能借助MA TLAB软件迅速测试设计构想，综合测评系统性能，快速设计更好的方案来确保更高技术要求，它有如下几个特点:(1) 编程效率高．MATLAB是一种面向科学与工程计算的高级语言，允许采用数学形式的语言编写程序，且比BASIC、FORTRAN和C等语言更加接近我们的思维方式．(2) 使用方便．MA TLAB是一种解释型语言，执行前不需要进行专门的编译．(3) 扩充能力强．MATLAB语言有丰富的库函数，在进行复杂的数学运算时可以直接调用，用户文件也可以作为MATLAB的库函数来调用，用户可以根据自己的需要方便地建立和扩充新的库函数，以提高MATLAB使用效率和扩充它的功能．(4) 语句简单，内涵丰富．MATLAB语言中最基本最重要的成分是函数，一个函数由函数名、输入变量和输出变量组成．同一函数名，不同数目的输入变量及不同数目的输出变量代表着不同的含义．(5) 高效方便的矩阵和数组运算．MATLAB语言规定了矩阵的算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、条件运算符及赋值运算符，而且这些运算符大部分可以毫无改变地照搬到数组间的运算．另外，它不需要定义数组的维数，而且的MATLAB中，给出了矩阵函数，特殊矩阵专门函数，使之在求解诸如信号处理、建模、系统识别、控制、优化等领域的问题时显得简捷、高效，这是高级语言所不能比拟的．(6) 方便的绘图功能．MATLAB的绘图是十分方便的，它有一系列绘图函数，只需调用不同的绘图函数，简单易行．2 系统稳定性分析及判别依据一个系统是否稳定，直观地来看，就是当该系统受到某种干扰信号作用时，由干扰信号所引起的系统响应在干扰信号消失后能否自动消失，也就是系统能否回到干扰信号作用前的原来状态，如果由干扰信号引起的系统响应在干扰信号消失后，经过一定的时间，其响应能自动消失，即被衰减为零．系统能够回到干扰作用前的原来状态，则系统就是稳定的系统，若由干扰引起的系统响应在干扰信号消失后，经过一定的时间后，系统仍无法回到干扰作用前的原来状态，则系统就是非稳定的系统．基于以上理论，对于控制系统，要判断它的稳定性，不妨采用通过给系统人为加干扰的方法来进行判断，这就涉及到如何选择干扰源的问题．干扰源的选择是要满足一定的条件的，其条件为:必须是瞬间出现的，作用时间很短的信号．事实上，理论上的单位冲击函数δ(t)就是满足这种要求的一种很好的“干扰”信号源，若以其作为“干扰”信号，则由其引起的系统的响应就是系统的冲击响应h(t)，根据h(t)的变化模式完全可以判断出系统是否稳定，若h(t)的变化模式是随时间t呈指数规律衰减或呈减幅正弦振荡的，则系统就是稳定的，否则系统就是不稳定的．而h(t)的变化模式又与其像函数H(s)(系统的系统函数)的极点分布情况有关，若H(s)的所有极点均位于其s平面的左半平面上，则其对应的h(t)的幅度将随时间t的增长逐渐衰减，当t→∞时，h(t)衰减至零，这样的系统称为稳定系统，若H(s)的极点分布不满足上面的要求，则h(t)的变化模式为等幅振荡、增幅振荡和单调增长，系统处于临界稳定和不稳定状态．综上所述，一个系统是否稳定，可以从H(s)的极点分布情况来判断，或者从系统的h(t)的响应模式上来判断，两者是一致的．若H(s)的所有极点均位于其s平面的左半平面上，对应的h(t)的响应模式是呈指数规律衰减或呈减幅正弦振荡，当t→∞时，h(t)衰减至零，此时，h(t)满足绝对可积的条件，即,当h(t)满足绝对可积的条件时，系统就是稳定的，不满足，就是非稳定的．3用MATLAB对系统进行稳定性分析及建模仿真实例3．1二阶线性系统的系统函数已知二阶线性系统如图1所示，以iL(t)为响应对系统进行讨论．其中R=4Ω，L=2H，C=0．05F．对于图1所示的二阶线性系统，可列出其方程如下:联合上述各式有:将(7)式代入(6)式并求导一次的结果为:代入已知参数得:若系统的初态为零，对上式两边进行拉普拉斯变换得:则系统函数H(s)为:3．2利用MATLAB分析系统的稳定性根据系统的系统函数，利用MATLAB求出系统的极点分布图及冲击响应的响应模式图，由极点分布图及冲击响应的响应模式就可以判断系统是否稳定．求系统极点分布图及冲击响应的响应模式的MATLAB程序如下:在MATLAB中运行该程序后，得到系统的极点、极点分布图(见图2)、冲击响应模式图(见图3)如下:poles=－1．0000+3．0000i－1．0000－3．0000i从极点分布图可以看出，系统函数的极点全部分布在s平面的左半平面上．从冲击响应模式图可以看出，当t→∞时时，h(t)趋向于零，即系统的冲击响应会随着时间的推移慢慢消失掉．所以该系统是稳定的．3．3 系统数学模型的建立及仿真3．3．1 冲击函数模型的构建冲击响应是系统在冲击函数作用下系统产生的响应，由于单位冲击函数是一种理想函数，在SIMULINK库中没有现成的单位冲击函数标准模块，因此，要想以单位冲击函数为激励来求系统的冲击响应，必须先采用某种近拟方法构建一个单位冲击函数作为系统的激励信号．近拟构造的思路为:根据单位冲击函数的定义，用一个面积为1的“窄高”脉冲近拟单位冲击函数．近拟脉冲宽度的选择要考虑两方面的因素:一是脉冲宽度应远小于系统的最快动态模式．二是脉冲宽度不能太小，以免引起严重的圆整或截断误差．基于以上设想，在该数学模型中，单位冲击函数是用两个阶跃函数的组合来实现的．即:3．3．2 系统模型的建立根据系统函数表达式，可以建立如图4所示的系统数学模型．3．3．3 系统模型的SIMULINK仿真因系统特征根的实部绝对值为1．所以取脉冲宽度为0．01，幅度为100，在MATLAB中，step模块的阶跃时间step time设置为0，(最)终(幅)值为100．step1模块的阶跃时间step time设置为0．01，(最)终(幅)值为100来对系统的冲击响应进行仿真．仿真结果如图5所示．从图5中可以看出，当t→∞时，系统的单位冲击响应h(t)趋向于零，所以该系统是稳定的．4 结束语系统稳定是系统实现预期目标的一个重要因素．因此，对系统进行稳定性判断是很有必要的，利用MATLAB软件对系统进行分析和建模仿真，获得系统的极点分布图和冲击响应，以此为依据进行判断，使判断过程更加方便、简单、快捷，避免繁琐的分析计算过程．同时，有输出图形的支持，使结论的科学性和真实性更加的清晰．参考文献:［1］邓华．MATLAB通信仿真及应用实例详解［M］．北京:人民邮电出版社，2003．［2］管致中，夏恭恪．信号与线性系统［M］．北京:高等教育出版社，1979．［3］燕庆明．信号与系统［M］．北京:高等教育出版社，2007(4)．［4］梁虹．信号与系统分析及MATLAB实现［M］．北京:电子工业出版社，2004．［5］张志涌．MATLAB教程［M］．北京:北京航空航天大学出版社，2001(4)．。

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。

基于MATLAB的电力系统暂态稳定性仿真与分析电力系统暂态稳定性是指电力系统在受到外部扰动（如短路故障）时，能否在一定时间内恢复到稳定运行状态的能力。

电力系统暂态稳定性的仿真与分析是指利用计算机仿真软件（如MATLAB）对电力系统进行动态模拟，并通过分析模拟结果来评估电力系统的暂态稳定性。

首先，电力系统暂态稳定性仿真与分析需要建立系统的数学模型。

在MATLAB中，可以利用传输线模型、发电机模型、负荷模型等来描述电力系统的动态特性。

这些模型可以采用微分方程或状态空间方程的形式表示，并利用MATLAB的仿真工具箱进行求解。

其次，电力系统暂态稳定性仿真与分析需要考虑电力系统的各个组成部分之间的相互作用。

例如，短路故障会导致发电机和传输线上的电流变化，进而对系统的电压和频率产生影响。

通过建立合适的模型，并在MATLAB中进行仿真，可以分析系统在不同故障条件下的暂态响应。

另外，电力系统暂态稳定性仿真与分析还需要考虑各种控制策略的影响。

例如，自动发电控制系统能够调节发电机的功率输出，提高系统的暂态稳定性。

在MATLAB的仿真中，可以通过改变控制系统参数，评估不同控制策略对系统暂态稳定性的影响。

最后，电力系统暂态稳定性仿真与分析还可以包括对系统的稳定极限进行评估。

稳定极限是指电力系统在一系列故障条件下仍然能够维持稳定运行的能力。

通过在MATLAB中进行大规模的故障扰动仿真，可以计算系统的稳定极限，并评估系统的抗故障能力。

总之，基于MATLAB的电力系统暂态稳定性仿真与分析可以帮助电力系统运营商和研究人员评估电力系统的暂态稳定性，并优化系统的控制策略。

这种仿真与分析方法可以提前发现潜在的暂态稳定问题，提高电力系统的可靠性和稳定性。

毕业设计(论文)课题名称基于Matlab的电力系统故障分析与仿真学生姓名学号系、年级专业电气工程系06级电气工程及其自动化指导教师职称副教授2010年6月1日摘要本次设计介绍了电力系统故障分析方法及Matlab/Simulink的基本特点。

通过算例对电力系统故障进行分析计算。

然后对算例，运用Matlab/Simulink进行电力系统故障仿真，得出仿真结果。

并将电力系统故障的分析计算结果与Matlab仿真的分析结果进行比较，从而得出结论。

结果表明运用Matlab对电力系统故障进行分析与仿真，能够准确直观地考察电力系统故障的动态特性，验证了Matlab在电力系统仿真中的强大功能。

关键词：电力系统；故障；Matlab；仿真AbstractThis design for electric power system is introduced in fault analysis method and the basic characteristics of the Matlab/Simulink.Through an example of power system fault analysis.Then for example,using Matlab/Simulink power system fault simulation,simulation results.And will power system malfunction of the analysis and calculation of the results of the analysis and Matlab simulation results were compared,thus draws the conclusion.Results show that using Matlab for power system fault analysis and simulation,can accurate intuitively investigation power system malfunction of the dynamic characteristics and verified in power system simulation of Matlab.Keywords:electric system;Fault;Matlab;Simulation目录摘要 (I)Abstract (II)1引言 (1)1.1电力系统故障分析的基本知识 (1)1.2电力系统故障分析及诊断技术 (2)1.3本论文的主要工作 (3)2仿真软件 (5)2.1Matlab简介 (5)2.2Simulink简介 (7)3电力系统故障计算 (9)3.1短路计算的基本原则和规定 (9)3.2短路点的选择原则与确定 (10)3.3短路电流计算 (11)4电力系统故障仿真 (14)4.1概述 (14)4.2电力系统各元件的仿真模型 (14)4.3电力系统故障仿真 (19)4.4仿真结果分析 (29)5结论 (31)参考文献 (33)致谢 (34)1.引言1.1电力系统故障分析的基本知识1.1.1故障概述短路是电力系统的严重故障。

基于MATLAB的电力系统暂态稳定性仿真研究电力系统暂态稳定性是指电力系统对于外界扰动的响应能力，即在电力系统发生故障或随机扰动时，电力系统是否能够保持稳定运行。

暂态稳定性研究对于电力系统的安全稳定运行具有重要意义。

基于MATLAB的电力系统暂态稳定性仿真研究可以帮助了解电力系统的暂态特性、评估系统的稳定性并优化系统的控制。

首先，需要对电力系统进行建模，常见的模型有潮流模型和动态模型。

潮流模型用于描述系统的静态特性，动态模型则用于描述电力系统在受到扰动后的动态响应。

在MATLAB中，可以使用Power System Toolbox或Simulink进行电力系统建模。

在电力系统暂态稳定性仿真中，最常用的分析方法是时域仿真。

时域仿真是基于物理方程的数值求解方法，能够模拟复杂的系统变化过程。

通过选择合适的控制策略和调节参数，利用时域仿真可以评估系统的稳定性。

电力系统暂态稳定性的研究内容主要包括：故障分析、系统响应、系统稳定性评估和控制策略。

故障分析是研究电力系统在故障情况下的特性和响应。

常见的故障类型包括短路故障、开路故障和负荷故障等。

通过仿真可以分析故障时系统的电压、电流及功率等参数的变化。

系统响应分析是研究电力系统在受到扰动后的响应过程。

通过改变系统的初始条件或参数，可以模拟不同的扰动情况，并观察系统的动态响应。

系统响应的分析可以帮助了解系统的稳定性和响应特性。

系统稳定性评估是研究电力系统的暂态稳定性指标和评估方法。

通过计算系统中的各个节点的相对稳定度指标，可以得到系统的稳定性评估结果。

稳定性评估结果可以帮助分析系统的可靠性和安全性，并进行系统运行的规划和调整。

控制策略是研究电力系统对于扰动的控制方法。

通过优化系统的控制策略，可以提高系统的暂态稳定性。

常见的控制策略包括发电机励磁控制、线路调压器的控制和电容器的投切等。

通过仿真研究不同的控制策略，可以选择最优的控制方案。

总之，基于MATLAB的电力系统暂态稳定性仿真研究可以帮助了解电力系统的暂态特性、评估系统的稳定性并优化系统的控制。

基于MATLAB的电力系统稳态仿真分析电力系统稳态仿真是电力系统运行和分析中重要的一环，可以帮助电力工程师分析系统的稳定性、功率流分布、电压稳定性等关键指标。

MATLAB是一种广泛应用于科学计算和工程领域的软件，它提供了丰富的工具箱和函数，可以有效地进行电力系统稳态仿真分析。

首先，在电力系统稳态仿真中，需要建立系统的潮流计算模型。

MATLAB提供了Power System Toolbox，可以根据电力系统的拓扑结构、发电机和负荷参数建立潮流计算模型。

通过定义节点功率平衡方程和节点电压平衡方程，可以建立节点电流和节点电压之间的关系。

其次，在潮流计算模型的基础上，可以进行电力系统的负荷流量分析。

通过改变负荷的大小和位置，可以模拟系统在不同负荷条件下的功率分布情况。

MATLAB提供了直接的函数调用和GUI界面，可以方便地进行负荷流量分析，并可视化显示系统中各个节点的功率值。

另外，电力系统的电压稳定性也是稳态仿真中关注的重点。

MATLAB可以通过计算节点电压的幅值和相角来评估系统的电压稳定性。

通过改变发电机和负荷的参数，可以模拟系统的电压稳定性。

同时，MATLAB还提供了强大的绘图和数据分析工具，可以绘制电压稳定性的曲线和分析其变化规律。

此外，MATLAB还可以进行短路分析和故障分析。

通过给定故障类型和位置，可以模拟系统在故障状态下的电流和电压分布情况。

MATLAB提供了各种电力系统故障模型和计算方法，可以方便地进行短路和故障分析，并输出相应的计算结果。

总结起来，基于MATLAB的电力系统稳态仿真分析可以基于潮流计算模型，对系统的稳定性、功率流分布、电压稳定性等关键指标进行分析。

通过该仿真分析，可以评估系统的运行状态和性能，为电力工程师提供决策依据。

MATLAB提供了丰富的工具箱和函数，可以方便地进行稳态仿真分析，并可视化结果，从而帮助工程师更好地理解和优化电力系统的运行。

MATLAB电气应用训练2014年3月07日目录1 任务和要求 (1)2 总体方案设计与选择 (1)2.1题目剖析及分析 (1)2.2暂态稳定仿真流程 (2)3 单机—无穷大暂态稳定仿真分析 (2)3.1复杂电力系统暂态稳定性分析 (2)3.2单机—无穷大系统原理 (3)4 Simulink下SimPowerSystem模型应用 (4)4.1 Simulink仿真模型仿真模型的搭建 (4)4.2各种提高暂态稳定性措施的运行效果仿真 (6)5 设计总结 (9)参考文献 (10)1任务和要求(1)任务：本次仿真以单机—无穷大系统或两极系统为对象进行仿真。

分析了运行故障对稳态的干扰，对实际电力系统暂态稳定具有参考价值，仿真实践表明，MATLAB 是电力系统机电暂态稳定分析的有力工具。

(2)基本要求➢Simulink下单机—无穷大仿真系统的搭建。

➢系统故障仿真测试分析。

➢通过实例说明，若将该方法应用到电力系统短路故障的诊断中，快速实现故障的自动诊断、检测。

2 总体方案设计与选择2.1题目剖析及分析随着电力工业的迅速发展，电力系统的规模日益庞大和复杂，出现的各种故障，会给发电厂以及用户和电厂内的多种动力设备的安全带来威胁，并有可能导致电力系统事故的扩大，从技术和安全上考虑直接进行电力试验可能性很小，迫切要求运用电力仿真来解决这些问题依据电网用电供电系统电路模型要求，因此，论文利用MATLAB的动态仿真软件Simulink搭建了单机—无穷大电力系统的仿真模型，能够满足电网在其可能遇到的多种故障方面运行的需要。

论文以MATLAB R2009a电力系统工具箱为平台，通过SimPowerSyetem 搭建了电力系统运行中常见的单机—无穷大系统模型，实验得到了在该系统发生各种短路接地故障并由断路器自动跳闸隔离故障的仿真结果。

并利用小波分析具有很强的信号特征提取能力，尤其对暂态突变信号或微弱变化信号的处理变现出明显的优势，达到了仿真的目的。

毕业设计（论文）题目名称：电力系统暂态稳定性仿真研究学院名称：电子信息学院班级：电气类学号：学生姓名：指导教师：2013年6月论文编号：电力系统暂态稳定性仿真研究Power system transient stability simulation 学院名称：电子信息学院班级：电气类学号：学生姓名：指导教师：2013年6月摘要随着社会的进步和科技的发展，近年来世界各地也出现了一些大的电力系统，这些系统通常具有范围广、强非线性的特点。

随着电力市场化和区域联网的不断推进，电网运行状态越发复杂多变且接近其极限水平,在运行中，由于某种破坏性的原因，有时会引起电力系统崩溃的问题。

利用MATLAB 7.0电力系统工具箱为平台，通过SimPowerSystem建立电力系统运行中常见的单机—无穷大系统模型，设置的是电力系统中常见的单相接地故障，模型中采用快速切除故障、自动重合闸、变压器中性点经小电阻接地、强行励磁等方法进行仿真，并证明了上述方法能够提高电力系统暂态稳定。

关键词：电力系统，暂态稳定，单机无穷大系统，电力系统稳定器，MATLABAbstractWith the development of society and technology,some large power systems have been turned up in the world these years.The characteristic of these systems are wide boundary and non-linear. With the impelling of the marketization of the power system and the regional networking, the system operation are near its limit levels more and more. Sometimes the collapse of power system will be caused for the specific damage.A Single Machine Infinite Bus System (SMIBS) is established via the Power System Block in the MATLAB,and the Single-phase ground short circuit fault is setted .The fast fault-clearing,automatic reclosing lock,the transformer neutral grounding via low resistance are adopted to simulate ,which are proved to improve the the power system transient stability.Key words: Power System , Transient Stability , Single Machine Infinite Bus System , Power System Stabilizer , MATLAB目录1电力系统暂态稳定性概述 01.1电力系统暂态稳定及其意义 01.2国内外研究现状及发展趋势 (1)2电力系统暂态稳定研究的内容 (5)2.1电力系统机电暂态过程的特点 (5)2.2大扰动后发电机转子的相对运动 (6)2.3等面积定则 (8)2.4极限切除角 (9)3电力系统暂态稳定的研究方法 (11)3.1分析电力系统暂态稳定的线性方法 (11)3.2人工神经网络法 (13)3.3提高电力系统暂态稳定的方法 (14)3.4研究设计的内容 (16)4电力系统常用仿真简介 (18)4.1常用的电力系统仿真软件 (18)4.2MATLAB简介 (19)4.3MATLAB保存图形 (21)5基于SIMULINK的单机无穷大系统的暂态稳定性仿真 (22)5.1单机-无穷大系统的建模 (22)5.2采用的模块及其参数设置 (22)5.3 电力系统暂态稳定性仿真 (23)6结论 (25)参考文献 (27)致谢 (29)毕业设计（论文）1 电力系统暂态稳定性概述1.1 电力系统暂态稳定及其意义电力系统暂态稳定问题是指电力系统受到大的扰动之后各发电机是否能继续保持同步运行的问题。