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最新2019-MATLAB与电力系统仿真-PPT课件

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MATLAB在电力系统故障分析中的仿真实例PPT(共47页)

MATLAB在电力系统故障分析中的仿真实例PPT(共47页)
4、心中没有过分的贪求，自然苦就少。 口里不 说多余 的话， 自然祸 就少。 腹内的 食物能 减少， 自然病 就少。 思绪中 没有过 分欲， 自然忧 就少。 大悲是 无泪的 ，同样 大悟无 言。缘 来尽量 要惜， 缘尽就 放。人 生本来 就空， 对人家 笑笑， 对自己 笑笑， 笑着看 天下， 看日出 日落， 花谢 花开， 岂不自 在，哪 里来的 尘埃!
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 小电流接地系统单相故障
5.1 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
图5-17
发电机端突然三相短路时的定子电流仿真波形图
图5-18
图5-19
发电机端突然两相短路时的三相定子电流仿真波形图
5.3 小电流接地系统单相故障
5.3.1 小电流接地系统单相故障特点简介
5.3.2 小电流接地系统仿真模型构建
5.3.3 仿真结果及分析
5.3.1 小电流接地系统单相故障特点简
63、彩虹风雨后，成功细节中。
64、有些事你是绕不过去的，你现在逃 避，你 以后就 会话十 倍的精 力去面 对。
65、只要有信心，就能在信念中行走。
66、每天告诉自己一次，我真的很不错 。
67、心中有理想 再累也快乐
68、发光并非太阳的专利，你也可以发 光。
69、任何山都可以移动，只要把沙土一 卡车一 卡车运 走即可 。
其中,Transition status表示故障开关的状态，通常用“1”表示闭

电力系统仿真ppt课件

电力系统仿真ppt课件
.
并联RLC负荷模块
▪ 并联RLC负荷模块（Parallel RLC Load）提供了一个由电阻 、电感、电容并联连接构成的 功能模块，也可以通过设置它 的电阻、电感和电容的具体值 来改变该支路的等效阻抗。
图4.3负载模块的参数
.
三相线路模块
图4.4 三相线路模块参数
.
三相变压器模块
▪ 变压器模块是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级绕组中通有交流电流时， 铁心（或磁心）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器 由铁心（或磁心）和绕组组成，绕组有两个或两个以上的绕组，其中介电源的绕组 叫初级绕组，其余的绕组叫次级绕组。按电源相数来分，变压器单相、三相和多相 几种形式。他的重要特性参数主要有：
▪ ① 如果三相故障模块被设置为外部控制（External control）模式时，在模块的封装 图表中就会出现一个控制输入端。连接到这个输入端的控制信号必须是0或者1之类 的脉冲信号（其中0表示断开断路器，1表示闭合断路器）。
▪ ②当三相故障模块被设置为内部控制模式（internal control mode）时，其开关时间 （switching times）和开关状态，均在该模块的属性参数对话框中进行设置。
▪ 变压器的励磁电感为：
L m x m ( 2 f ) 2 7 5 1 6 4 2 5 5 0 H 2 4 0 . 8 H
( 3 6 )
▪ 输电线路L采用“Three-Phase series RLC Branch”模型。根据给定的参数计算可 得
R L r 1 l 0 . 1 7
= 1 0 .6 3 k A
▪ 时间常数为：
T a = （ L T L L ) R T R L ) 0 . 2 4 0 . 0 2 8 0 8 . . 0 5 6 4 s 0 . 0 2 1 1 s ( 3 1 0 )

MATLAB与电力系统仿真 ppt课件

MATLAB与电力系统仿真 ppt课件
(2)利用开始（Start）导航区启动：
单击开始按钮，选择仿真（Simulink）命令，再选择电力 系统仿真命令（SimPowerSystem）,在弹出的对话框中选择 电力系统元件库（Block Library）命令即可
2021/3/26
MATLAB与电力系统仿真 ppt课件
MATLAB应用技术
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（2）输配电线路元件（Lines） 在电力系统设计和分析中，输配电线路一般用各种类型的等
值电路来进行简化以便于简化分析。输配电线路元件的作用 就是构成各种线路的等值电路，在输配电线路元件中包括3 种元件
2021/3/26
MATLAB与电力系统仿真 ppt课件
MATLAB应用技术
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（3）断路器元件（Circuit Breakers） 在电力系统中，断路器的作用是通断高压电力线路，可靠地
开始时间（Start time）：0 停止时间（Stop time）：0.4 求解程序类型（Type）选项：可变步长（Variable），
Ode45(Domand-Price) 最大步长（Max step size）选项：自动（Auto） 最小步长（Min step size）选项：自动（Auto） 初始步长（Initial step size）选项：自动（Auto） 相对容差（Relative tolerance）选项：1e-3 绝对容差（Absolute tolerance）选项：1e-6
2．电力系统元件库简介 在电力系统元件库对话框中包含了10类库元件，分别是
电源元件（Electrical Sources）、线路元件（Elements）、 电力电子元件（Power Electronics）、电机元件 （Machines）、连接器元件（Connectors）、电路测量仪器 （Measurements）、附加元件（Extras）、演示教程 （Demos）、电力图形用户接口（Powergui）、电力系统元 件库模型（Powelib_models）。 1）电源元件 电源元件库包括7类元件，分别为：直流电压源元件（DC Voltage Source），交流电压源元件（AC Voltage Source），交流电流源元件（AC Current Source），受控 电压源元件（Controlled Voltage Source），受控电流源 元件（Controlled Current Source），三相电源元件（3Phase Source），三相可编程电压源元件（3-Phase Programmable Voltage Source）。

电力电子与MATLAB应用技术培训课件(ppt 49页)

电力电子与MATLAB应用技术培训课件(ppt 49页)

3.3.2基于PWM技术逆变器仿真
34
•PWM发生器 MATLAB在SimPowerSystems工具箱的Extras库中Control Blocks子库下的PWM发生器（PWM Generator ）
Signal（s）：当选择为调制信号内部产生模式时， 无需连接此端子；当选择为调制信号外部产生模式
15
5.可关断晶闸管元件的建模和仿真应用实例 单相半波整流器
仿真模型参数设置：
交流电压源幅值5V，频率为50HZ，
LRC分支参数R=1Ω，L=0.01H，C＝inf
仿真算法选择ode23tb算法，将相对误差设置为1e-3
仿真开始时间为0，停止时间设置为0.1。
16
α=30°GTO单相半波整流器仿真结果
39
3.4交流调压器及应用仿真 1.电阻性负载的交流调压器
40
2.电阻电感性负载的交流调压器
41
3.晶闸管交流调压器的仿真
42
主要模块参数设置： 交流峰值电压为100V、初相位为0、频率为50HZ； 晶闸管参数进行设置：Ron=0.001Ω；Lon=0H；Vf=0； Rs=20Ω；Cs=4e-6F，RC缓冲电路Lon=0.01H； 负载RLC分支，电阻性负载时，R=2Ω，L=0H，C =inf； 脉冲发生器：Pulse 和Pulse1模块中的脉冲周期为0.02s,脉冲 宽度设置为脉宽的确10%，脉冲高度为12，脉冲移相角通过 “相位角延迟”对话框进行设置。
时，此端子需要连接用户定义的调制信号。 Pulses：根据选择主电路桥臂形式，定制产生2，4， 6，12路PWM脉冲。
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PWM发生器参数设置
Generator Mode： 分别选择为1-arm bridge（2 pulses）、2-arm bridge（4 pulses）、3-arm bridge （6 pulses）、double 3-arm bridge（6 pulses）。

《MATLAB与系统仿真》PPT课件

《MATLAB与系统仿真》PPT课件
是系统某种特定性能的一种抽象形式。
模型的表达形式有物理模型和数学模型两类。
数学模型是系统的某种特征本质的数学表达式， 是用数学公式来描述所研究的客观对象或系统中 的某一方面的问题。
数
静态模型
学
连续系统模型
模
动态模型 离散系统模型
型
编辑版ppt
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三、系统仿真
一个较流行于工程技术界的定义是：仿真是 通过对系统模型的实验去研究一个存在的或设计 中的系统。这种定义适用于概括了所有工程的 (技术的)或非工程的(非技术的)系统。
30
工程实际对仿真技术提出的新需求：
１、减少模型的开发时间； ２、提高模型建立的精度和实验的精度； ３、改进人与人、人与计算机的通信。
编辑版ppt
31
本课程主要讲授内容 １、系统建模的基本方法与模型处理技术 ２、连续系统的数字仿真程序通用算法
－数值积分仿真方法学 ３、连续系统模型的离散化处理技术 4、计算机仿真软件－MATLAB
动而发生变化的系统进行仿真称为离散事件系统 仿真。其数学模型多用流程图或网络图来描述。
（3）混合系统仿真：
当系统的数学模型是由上述两类模型混合 构成时，称为混合系统仿真。其仿真方法是将 上述两类方法综合于一体。
（4）系统动力学仿真： 当对象的数学模型是用系统动力学方程式来
描述时，该系统的仿真称为系统动力学仿真。
法。模拟计算机由一些基本的模拟运算部件组成， 这些运算部件有：积分器、加法器、系数器、函 数发生器、乘法器等。
模拟计算机是并行运算的，运算速度快，但 精度不高，由于它可以实现传递函数为1/s的积 分运算，可以方便地求解微分方程。
编辑版ppt
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（2）数字计算机仿真：

基于MATLAB的电力系统潮流计算ppt课件

基于MATLAB的电力系统潮流计算ppt课件

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•
默认的潮流计算方法是标准的潮流法[12]，采用全雅克比矩阵，迭代
求解。这种方法在 许多文教科书中都有提到。法则 2和法则 3是改进型快速
解耦算法[10].MATPOWER采用 XB和 BX变换，参见文献[1].法则 4是标准的
高斯－赛德尔方法[5],基于意大利 Bologna大学的 Alberto Borhetti的贡献
的代码开发。要使用出默认的牛顿法之外的其他算法，PF_ALG选项必须正确
的设置。比如说，要使用 XB快速解耦算法：
•
>> mpopt= mpoption('PF_ALG',2);
•
>> runpf(casename,mpopt);最后一种算法是直流潮流算法[13],它的
使用是通过设置 PF_DC为 1，运行 runpf而进行的，或者直接使用 rundcpf。
MATPOWER的特点是简单、易懂而且代码公开，这位 电力系统专业学生深入学习和理解掌握潮流计算中的难点 （如节点导纳矩阵、算法及迭代过程等）提供了一个开放、 便捷的平台。
ppt课件.
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MATPOWER数据格式
•
MATPOWER所用的所有数据文件均为MATLAB的M文件或者MAT文
件，用来定义和返回变量：baseMVA、bus、branch、gen等。
目录潮流计算的定义及应用电力系统的潮流计算方法matpower的功能与使用方法matpower的潮流计算的应用powergui在简单电力系统潮流计算中的应用作为研究电力系统稳态运行情况的一种基本电气计算潮流计算的任务是根据给定的运行条件和网路结构来确定整个系统的运行状态比如各母线上的电压幅值及相角网络中的功率分布以及功率损耗等
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MATLAB应用技术
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2．电力系统元件库简介 在电力系统元件库对话框中包含了10类库元件，分别是
电源元件（Electrical Sources）、线路元件（Elements）、 电力电子元件（Power Electronics）、电机元件 （Machines）、连接器元件（Connectors）、电路测量仪器 （Measurements）、附加元件（Extras）、演示教程 （Demos）、电力图形用户接口（Powergui）、电力系统元 件库模型（Powelib_models）。 1）电源元件 电源元件库包括7类元件，分别为：直流电压源元件（DC Voltage Source），交流电压源元件（AC Voltage Source），交流电流源元件（AC Current Source），受控 电压源元件（Controlled Voltage Source），受控电流源 元件（Controlled Current Source），三相电源元件（3Phase Source），三相可编程电压源元件（3-Phase Programmable Voltage Source）。
MATLAB应用技术
（1）直流电压源元件（DC Voltage Source） 直流电压源元件在电力系统中可以用来实现一个直流的电压
源，如操作电源等。MATLAB软件提供的直流电源为理想的 直流电压源。 （2）交流电压源元件（AC Voltage Source） 交流电压源可以用来实现理想的单相正弦交流电压。 （3）交流电流源元件（AC Current Source） MATLAB软件提供的交流电流源为一理想电流源 （4）受控电压源元件（Controlled Voltage Source） MATLAB软件提供的受控电压源是由激励信号源控制的，激 励源可以是交流激励源也可以是直流激励源。 （5）受控电流源元件（Controlled Current Source）
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3．示例 下面以几个简单的例子来介绍如何使
MATLAB应用技术
（3）断路器元件（Circuit Breakers） 在电力系统中，断路器的作用是通断高压电力线路，可靠地
接通或切断有载电路和故障电路。断路器元件就是用来实现 各种电路中的高压断路器。在断路器元件中包括3种元件 （4）变压器元件（Transformers） 在电力系统中，电力变压器是最重要的电气设备，其作用是 进行能量的传输并改变电压的等级。变压器的种类有很多种， 变压器元件就是用来设计实现各种类型的变压器。在变压器 元件种包括6种元件 3）其他元件 在电力系统元件库中还有其他元件：电力电子元件（Power Electronics）、电机元件（Machines）、连接器元件 （Connectors）、电路测量仪器（Measurements）、附加 元件（Extras），这些元件都具有特定的功能
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清华大学出版社
王忠礼 段慧达 高玉峰编著
5 MATLAB与电力系统仿真
5．1电力系统的数学模型
电力系统一般由发电机、变压器、电力线路和电力负荷构 成。电力系统的数学模型一般是由电力系统元件的数学模 型组合构成。MATLAB为电力系统的建模提供了简洁的工具， 通过电力系统的电路图绘制，可以自动生成数学模型。电 路图模型的主要特点是具有良好的人机界面，便于进行简 单的操作，省去了利用程序建立电力系统模型的反覆步骤。 利用这种方式构成的数学模型相对于控制系统中的微分方 程模，在电路图模型建立以后，在MATLAB软件中， 提供了power2sys函数作为短路模型的结构分析函数，可以 利用power2sys函数将电力系统的电路图模型向状态方程模 型和传递函数模型进行转换。
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（6）三相电源元件（3-Phase Source） 三相电源元件是电力系统设计中最常见的电路元件，也是最
重要的元件，其运行特性对电力系统的运行状态起到决定性 的作用。三相电源元件提供了带有串联RL支路的三相电源。 （7）三相可编程电压源元件（3-Phase Programmable Voltage Source） 三相可编程电压源是可以对其进行编程的三相电压源，它的 幅值、相位、频率、谐波均可随时间进行变化，应用非常灵 活。其主要作用是提供一个幅值、相位、频率、基频分量进 行实时变性编程的三相电压源；此外，还可以提供两个谐波 分量，作用于基频信号。
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2）线路元件 线路元件库包括各种线性网络电路元件和非线性网络电路元
件，线路元件共有4类，分别是：支路元件（Elements）、 输配电线路元件（Lines）、断路器元件（Circuit Breakers）、 变压器元件（Transformers）。 （1）支路元件（Elements） 支路元件用来实现各种串并联支路或者负载元件，它包括12 种元件 （2）输配电线路元件（Lines） 在电力系统设计和分析中，输配电线路一般用各种类型的等 值电路来进行简化以便于简化分析。输配电线路元件的作用 就是构成各种线路的等值电路，在输配电线路元件中包括3 种元件
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5．1．1电力系统元件库
1．启动和退出电力系统元件库 启动电力系统元件库的方法有几种，下面介绍两种最简
单的方法。 (1)利用指令窗口（Command Windows）启动：在指令窗口中 键入powerlib单击回车，则MATLAB软件中弹出电力系统元件 对话框（powerlib） (2)利用开始（Start）导航区启动： 单击开始按钮，选择仿真（Simulink）命令，再选择电力 系统仿真命令（SimPowerSystem）,在弹出的对话框中选择 电力系统元件库（Block Library）命令即可