基于MATLAB+的微电网仿真平台与负荷特性数据库的接口设计

微电网建模仿真研究及平台开发一、本文概述随着可再生能源的大规模并网和分布式电源的发展，微电网作为一种新型电力系统结构，正逐渐受到全球范围内的关注和研究。

微电网能够将分布式电源、储能装置、负荷和监控保护系统有机整合，形成一个自治、可控、可靠的小型电力系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤岛运行，从而有效提高了电力系统的灵活性和供电可靠性。

本文旨在对微电网的建模仿真研究及平台开发进行系统的梳理和总结，旨在为微电网的研究和应用提供理论支持和实用工具。

本文将首先回顾微电网的发展历程和现状，阐述微电网建模仿真的重要性及其在微电网设计、运行优化和控制策略制定中的应用价值。

随后，将详细介绍微电网建模的基本方法和常用工具，包括基于等效电路的建模、基于详细组件的建模以及基于仿真软件的建模等。

在此基础上，本文将深入探讨微电网仿真平台的关键技术，如多时间尺度仿真、动态特性分析、能量管理与优化等，并介绍相关算法和模型在仿真平台中的实现方式。

本文还将展示一个实际的微电网仿真平台开发案例，详细介绍平台的架构设计、功能模块划分、数据库建立以及用户界面设计等方面的工作。

通过该平台，用户可以方便地进行微电网的稳态和动态仿真，评估不同运行策略下的微电网性能，为微电网的规划、设计和运行提供有力支持。

本文将总结微电网建模仿真研究及平台开发的成果和不足，展望未来的研究方向和应用前景，以期推动微电网技术的进一步发展，为实现电力系统的可持续发展贡献力量。

二、微电网结构与特性分析微电网作为一种新兴的电力供应模式，其结构设计和特性分析是微电网建模仿真研究的基础。

微电网通常包含分布式电源、储能系统、能量管理系统、负荷以及保护与控制装置等多个组成部分。

这些组件通过合理的结构设计，共同构成了一个具有高度自治和灵活性的电力系统。

分布式电源是微电网的核心部分，包括风能、太阳能等可再生能源发电设备，以及柴油发电机等传统能源发电设备。

这些电源能够根据天气和负荷需求的变化，实时调整出力，保证微电网的稳定运行。

摘要电力系统负荷预测是电力生产部门的重要工作之一。

通过准确的负荷预测，可以合理安排机组启停，减少备用容量，合理安排检修计划及降低发电成本等。

准确的预测，特别是短期预测对提高电力经营主体的运行效益有直接的作用，对电力系统控制、运行和计划都有重要意义。

神经网络具有以下优点：（1)可以任意逼近复杂的非线性函数；（2）所有定量或定性的信息都等势分布贮存于网络内的各神经元，故有很强的鲁棒性和容错性；(3)采用并行分布处理方法，使得快速进行大量运算成为可能；(4)可学习和自适应不知道或不确定的系统；(5)能够同时处理定量、定性知识。

负荷曲线是与很多因素相关的一个非线性函数，神经网络对于抽取和逼近这种非线性函数是一种很好的方法，用神经网络技术进行电力系统短期负荷预报可获得较好的精度。

本文介绍了电力负荷预测的主要方法和神经网络的原理、结构，分析了反向传播算法和广义神经网络算法，采用改进的三层人工神经网络来建立负荷预测模型，以前七天的负荷数据和当天影响负荷的天气因素作为数据样本，进行神经网络的自我训练和学习。

用Matlab软件中分别实现了基于BP和GRNN的两种神经网络的短期电力负荷预测，取得了良好的预测效果，并对两种神经网络的仿真结果进行对比，结果表明GRNN的相对误差率比BP的相对误差率要小，这说明GRNN的仿真效果胜于BP。

关键字:短期负荷预测, 人工神经网络, BP算法, 广义回归神经网络Power System Load Forecast MatlabAbstractPower system load forecasting power production department is one of the most important work. Through the precise load forecast, can arrange unit start-stop, reduce the spare capacity, reasonable arrangement of the maintenance plan and reduce power cost, etc. Accurate projections, especially the short-term forecast to improve the running efficiency power operators have direct effect, on power system control, operation and plans to have the important meaning. Neural network advantages (1) can be arbitrary approximation complex nonlinear functions; (2) all quantitative or qualitative information stored in the potential distribution as the neurons in the network, it has strong robustness and fault tolerance; (3) using the parallel distributed processing methods, making quick lots of computing become possible; (4) can learn and adaptive don't know or uncertain system; (5) can simultaneously processing quantitative and qualitative knowledge.This paper based on matlab software to short-term neural function power load forecasting, in the prediction process of neural network achieved good prediction effect, mainly using BP and GRNN of two kinds of neural network to predict major electricity load. Then the forecast results are analyzed, in Matlab simulation model to establish two neural network, the simulationresults are analyzed, get good results.With the two neural network compared the simulation results, the results show that the relative error rate than BP GRNN the relative error rate is small, it shows the simulation result is better than BP GRNN.Keyword：Short-term load forecasting, Artificial neural network, BP algorithm, Generalized regression nerve network电力系统负荷预报的matlab实现0 引言近几年来，中国电力工业正在进行前所未有的电力体制改革，电力市场运营机制将逐步在我国建立。

第４３卷　第１期２０２１年２月电气电子教学学报ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＥＥＥＶｏｌ．４３　Ｎｏ．１Ｆｅｂ．２０２１收稿日期：２０１９ ０６ １４；修回日期：２０２０ ０９ ３０基金项目：福建省中青年教师教育科研项目（ＪＴ１８０７９７），漳州市自然科学基金项目（ＺＺ２０１９Ｊ２８）第一作者：杨家豪（１９９０ ），男，讲师，硕士，主要从事电力系统优化运行的教学和研究，Ｅ ｍａｉｌ：ｙａｎｇｊｉａｈａｏ１９９０＠ｆｏｘｍａｉｌ．ｃｏｍ基于Ｍａｔｌａｂ的电力系统电压调整仿真实验教学平台设计杨家豪，何　畅，叶子薇（厦门大学嘉庚学院普瑞特先进打印技术创新实验室，福建漳州３６３１０５）摘要：电压调整是“电力系统分析”课程中一个重要内容。

传统教学大多依靠理论分析，抽象且不易理解，配套实验存在局限性。

本文基于Ｍａｔｌａｂ图形用户界面设计并开发了一种电力系统电压调整仿真实验教学平台，师生通过计算机以交互方式进行电压调整仿真实验，界面友好、操作简捷、教学便利，帮助学生加深对电力系统电压调整的理解，有助于开放式实验教学、培养学生实践能力。

关键词：电力系统；电压调整；仿真实验中图分类号：Ｇ６４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８ ０６８６（２０２１）０１ ０１４５ ０６ＤｅｓｉｇｎｏｆＶｏｌｔａｇｅＡｄｊｕｓｔｍｅｎｔＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔＴｅａｃｈｉｎｇＰｌａｔｆｏｒｍｆｏｒＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＭａｔｌａｂＹＡＮＧＪｉａ ｈａｏ，ＨＥＣＨａｎｇ，ＹＥＺｉ ｗｅｉ（ＴｈｅＰＲＴＡｄｖａｎｃｅｄＰｒｉｎｔｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＬａｂ，ＴａｎＫａｈＫｅｅＣｏｌｌｅｇｅ，ＸｉａｍｅｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈａｎｇｚｈｏｕ３６３１０５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＶｏｌｔａｇｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒｔｏｆＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＡｎａｌｙｓｉｓｃｏｕｒｓｅ．Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｔｅａｃｈｉｎｇｍｏｓｔｌｙｒｅ ｌｉｅｓｏｎｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓ，ｗｈｉｃｈｉｓａｂｓｔｒａｃｔａｎｄｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｕｎｄｅｒｓｔａｎｄ．Ｔｈｅｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｈａｖｅｌｉｍｉｔａ ｔｉｏｎｓ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｓｉｇｎｓａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｓｖｏｌｔａｇｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｔｅａｃｈｉｎｇｐｌａｔｆｏｒｍｆｏｒｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＭａｔｌａｂｇｒａｐｈｉｃａｌｕｓｅｒｉｎｔｅｒｆａｃｅ．Ｔｅａｃｈｅｒｓａｎｄｓｔｕｄｅｎｔｓｃａｎｃｏｎｄｕｃｔｖｏｌｔａｇｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｔｈｒｏｕｇｈｃｏｍｐｕｔｅｒｉｎａｎｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅｗａｙｗｉｔｈｆｒｉｅｎｄｌｙｉｎｔｅｒｆａｃｅａｎｄｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｉｓｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｆｏｒｕｎ ｄｅｒｇｒａｄｕａｔｅｔｅａｃｈｉｎｇ．Ｉｔｃａｎｈｅｌｐｓｔｕｄｅｎｔｓｄｅｅｐｅｎｔｈｅｉｒｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｏｆｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｖｏｌｔａｇｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔａｎｄｉｔｉｓｕｓｅｆｕｌｔｏｏｐｅｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｔｅａｃｈｉｎｇａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｓｔｕｄｅｎｔｓ＇ｐｒａｃｔｉｃａｌａｂｉｌｉｔｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ；ｖｏｌｔａｇｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ０　引言“电力系统分析”是电气工程及其自动化专业本科阶段的专业必修课，由于课程本身理论性强、难度较大，教学过程中仅对模型、公式进行理论分析常使学生不易理解，且形式较为枯燥，无法取得较好的教学效果［１］。

第三章Matlab数据库接口技术3.1 ODBC技术3.1.1 ODBC连接Access◆配置数据源◆建立数据库连接◆操作数据库3.1.2 ODBC连接SQL Server⏹配置数据源⏹建立数据库连接⏹操作数据库3.1.3 ODBC连接Oracle3.1.4 ODBC数据源自动配置技术◆数据源注册表组织形式◆DOS命令行操作注册表◆Matlab实现数据源自动配置1）采用reg add命令实现注册表修改2）采用reg import命令实现注册表修改3.2 JDBC技术3.2.1 JDBC基础介绍◆Jdbc概述◆URL、Driver概念介绍3.2.2 JDBC数据源配置◆Classpath添加◆驱动添加版本问题◆VQB添加数据源◆代码实现数据源配置3.2.3 JDBC连接Access、SQL Server、Oracle等数据库◆Access◆SQL Server◆Oracle◆MySQL3.3ADO技术3.3.1 ADO概述3.3.2 ADODB3.3.3 3.3.4 ADO技术连接Access、SQL Server、Oracle3.4VQB快速入门3.5JDBC、ODBC、ADO比较第三章：Matlab数据库接口技术3.2 JDBC技术JDBC（Java Data Base Connectivity，Java数据库连接）是一种用于执行SQL语句的Java API，可以为多种关系数据库提供统一访问，它由一组用Java语言编写的类和接口组成。

JDBC提供了一种基准，据此可以构建更高级的工具和接口，使数据库开发人员能够编写数据库应用程序；同时，JDBC也是个商标名。

本节先简单介绍JDBC的基础知识，然后着重介绍在Matlab平台下JDBC数据源的配置方法，最后通过简单的实例分析，介绍Matlab平台下采用JDBC方式连接Access、SQL Server、Oracle等数据库的流程。

3.2.1 JDBC基础介绍JDBC概述JDBC和ODBC一样为应用程序和数据库之间提供了一个交流的桥梁，只是ODBC 是用C语言编写，而JDBC是采用Java语言来编写。

MATLAB在智能电网中的应用指南智能电网的兴起是当今社会对电力系统的一个重要转变。

通过将传统电力系统与先进的通信、控制和信息技术相结合，智能电网实现了更高效、更可靠、更可持续的电力供应。

而在智能电网的建设与运行过程中，MATLAB作为一种强大的工具，发挥着重要的作用。

本文将介绍MATLAB在智能电网中的应用指南，旨在帮助读者更好地利用MATLAB进行智能电网相关问题的建模、仿真和优化。

一、智能电网的概述在正式介绍MATLAB在智能电网中的应用前，我们首先了解一下智能电网的基本概念和特点。

智能电网是指运用先进的信息传输、感知和控制技术，对电力系统进行智能化升级，实现对电力生产、传输、配送等过程的远程监控、智能调度和故障自愈等功能的电网系统。

智能电网的特点包括能源互联网、信息化和智能化三个方面，其中能源互联网是指对传统的单向电力传输模式进行优化，实现多能源的互联互通；信息化是指通过传感器、计算机等信息技术手段，对电网进行全方位的监测和管理；智能化是指通过人工智能、机器学习等技术手段，对电力系统进行自主控制，提高电网的可靠性和可持续性。

二、MATLAB在智能电网建模与仿真中的应用在智能电网建设的初期阶段，对电网的建模和仿真可以帮助工程师更好地了解电网的工作原理、优化电网的设计，并预测电网在实际运行中的性能表现。

而在这一过程中，MATLAB可以提供丰富的工具和函数库，帮助工程师快速搭建电网的数学模型，并进行高效的仿真分析。

1. 虚拟电力系统建模虚拟电力系统是指利用计算机技术和仿真软件构建的具有真实性和可重复性的电力系统模型。

在虚拟电力系统中，各种电力设备的特性和工作状态可以通过数学模型精确描述，并模拟出实际电网中的各种运行情况。

而在构建虚拟电力系统时，MATLAB提供了强大的工具箱，如Simulink、Power System Toolbox等，可以帮助工程师快速建立电网的动态模型、负荷流模型等，并进行各种系统级的仿真分析和优化。

电力系统负荷预测软件中VB与MATLAB的接口方法研究杜欣慧;张丽芳;李青;刘旭生【摘要】针对电力系统负荷预测软件中VB界面与Matlab计算程序的接口问题,给出五种在VB中调用Matlab的常用方法.以实际编制的预测软件为例,重点介绍了利用ActiveX自动化技术实现VB与Matlab的连接,使Matlab在图形处理和数值运算上的强大功能和VB在界面设计上的优势得以综合发挥.通过实际应用,证明了该接口方法简单可靠,具有可行性和实用性.【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2010(038)019【总页数】4页(P208-211)【关键词】VB;Matlab;接口技术;负荷预测软件【作者】杜欣慧;张丽芳;李青;刘旭生【作者单位】太原理工大学电气与动力工程学院,山西,太原,030024;太原理工大学电气与动力工程学院,山西,太原,030024;忻州供电分公司,山西,忻州,034000;忻州供电分公司,山西,忻州,034000【正文语种】中文【中图分类】TM7150 引言电力系统负荷预测是电力系统的规划、计划、营销（用电）、市场交易、调度等部门的重要工作之一。

预测准确与否直接关系到能否为用户提供安全优质的电力供应以及能否保证系统的经济运行，负荷预测已成为实现电力系统管理现代化的重要内容之一。

随着计算机技术的迅猛发展，要求负荷预测软件基本都能提供多种负荷预测模型，且软件界面友好、操作比较方便。

因此，笔者结合地区电网负荷特性，建立了工程适用的负荷预测模型，并对VB和Matlab的接口技术进行研究，开发了一套适应电网发展、功能齐全的电力负荷预测软件。

在此软件中采用VB与Matlab的混合编程可以完成负荷预测中数据的输入、传递、复杂计算及显示部分的工作。

1 VB与Matlab简介Visual Basic是微软公司系列可视化开发产品Visual Studio中的新一代面向对象的编程工具。

它既是一种编程语言，同时也是一个强大的集成开发环境，利用它可以编制出各种风格的软件产品。

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。

基于MATLAB的“电力系统分析”仿真平台的设计与实现王红艳【摘要】根据“电力系统分析”课程的特点,采用层次化设计思想利用MATLAB 软件搭建了电力系统分析仿真平台,对课程的重点和难点内容进行动态仿真.仿真平台界面交互性好,操作简单,将其应用于课程的教学过程,有助于加深学生对课程的理解和掌握,能够激发学生的学习兴趣和积极性,有效提高课程的教学效果和质量.【期刊名称】《许昌学院学报》【年(卷),期】2019(038)005【总页数】5页(P123-127)【关键词】电力系统分析;MATLAB;仿真平台【作者】王红艳【作者单位】许昌学院电气(机电)工程学院,河南许昌461000【正文语种】中文【中图分类】TM743“电力系统分析”是电气工程及其自动化专业的一门专业核心课程，课程内容以电路、自控、电机学等先修专业课为基础，同时又是电力系统自动化、继电保护等后续专业课的基础，在课程体系中具有承上启下的作用[1].该课程的理论性和工程实践性都很强，在培养学生分析和解决电气领域相关工程技术问题的能力中起着关键性作用，是学生成为电气领域应用型工程技术人才的主要向导和桥梁.针对该课程涉及知识面广、综合性强、学习难度较大的特点[2]，本文提出一种基于MATLAB 软件的“电力系统分析”仿真平台，利用其通用性、直观性、系统性等优点激发学生的学习兴趣，提高课程的教学质量.1 仿真平台的总体设计仿真平台的设计目的是提供一个“电力系统分析”课程教学的交互式图形用户界面，将课程的重点、难点内容通过动态仿真直观地呈现给学生，帮助学生理解和掌握.根据“电力系统分析”课程教学大纲的要求，将电力系统的三大常规计算即：潮流计算、故障计算、稳定性计算作为仿真平台的核心项目，在三大计算之前设置电力系统节点导纳矩阵和节点阻抗矩阵实验项目，便于学生为核心实验项目打好基础.仿真平台包含电力系统节点导纳矩阵、电力系统节点阻抗矩阵、电力系统潮流计算、电力系统故障计算、电力系统稳定计算等5个实验项目，仿真平台总体结构如图1所示.仿真平台采用层次化设计方法[3, 4]，每个实验项目分解为若干个子实验.例如电力系统节点导纳矩阵实验项目中设置4个子实验：4节点4支路不含变压器系统、4节点4支路含变压器系统、5节点5支路含变压器系统、自选系统，4个子实验的难度依次增大，方便学生能力的逐渐提高.电力系统节点导纳矩阵实验项目的结构如图2所示.电力系统节点阻抗矩阵实验项目的结构与节点导纳矩阵的类似，也包含上述4个子实验.电力系统潮流计算实验项目中设置3个子实验：牛顿-拉夫逊法潮流计算、PQ分解法潮流计算、simulink潮流仿真.电力系统故障计算实验项目中设置3个子实验：网络化简法对称故障计算、计算曲线法对称故障计算、不对称故障的计算.电力系统稳定计算实验项目中设置2个子实验：分段法确定系统暂态稳定、小干扰法判断系统静态稳定.每个项目的每个子实验又分解为子实验主界面和参考答案界面两个层次.仿真平台中的每个实验项目及其子实验都具有良好的可扩展性，可以方便地增加相关的实验内容.图1 仿真平台总体结构图图2 电力系统节点导纳矩阵实验结构图2 仿真平台的MATLAB实现MATLAB软件具有强大的数值计算、系统建模、可视化等功能[5, 6]，在电力系统领域的科研和教学中均得到了广泛的应用.MATLAB软件为用户提供了功能强大的图形用户接口开发环境(GUIDE，Graphical User Interface Development Environment)，用户可以通过使用GUIDE中的一系列工具，方便、快速地设计自己的图像用户界面(GUI，graphical user interface)，开发自己的应用平台[7, 8]，本文在MATLAB的GUIDE中实现“电力系统分析”仿真平台的开发.根据“电力系统分析”仿真平台的总体设计，该仿真平台的GUI包括仿真平台主界面、项目主界面、子实验主界面和子实验参考答案界面四个层次.通过仿真平台主界面可以选择实验项目并打开选中项目的主界面；通过项目主界面可以选择子实验并打开所选子实验的主界面，也可以返回仿真平台主界面重新进行项目选择；在子实验主界面可以进行仿真实验，也可以打开所选子实验的参考答案界面，还可以返回项目主界面重新进行子实验选择；从每个界面都可以直接退出仿真平台.2.1 仿真平台主界面的实现主界面是该仿真平台的第一层用户界面，如图3所示.主界面包括仿真平台标题、“项目选择列表”、“进入项目”按钮、“退出系统”按钮和仿真平台简要说明等，“实验项目选择列表”中设置有5个选项，分别对应仿真平台中的5个实验项目.仿真平台的标题和说明分别通过GUIDE中的“静态文本”对象来实现，“项目选择列表”通过GUIDE中的一个“按钮组”对象和五个“单选按钮”子对象的组合实现，“进入项目”按钮和“退出系统”按钮分别采用GUIDE中的“切换按钮”对象实现，其切换功能通过编写两个“切换按钮”的回调函数实现.点击任意一个实验项目对应的单选按钮，然后点击“进入项目”按钮，即可进入所选实验项目的访问界面.点击“退出系统”按钮，即可停止运行仿真系统并关闭仿真平台.2.2 项目主界面的实现项目主界面是该仿真平台的第二层用户界面，通过仿真平台主界面进入所选实验项目的访问界面.以项目一为例：在仿真平台主界面的“项目选择列表”中点击“项目一：电力系统节点导纳矩阵实验”按钮，然后点击主界面左下方的“进入项目”按钮，即可打开项目一主界面，如图4所示.项目一的主界面包括项目一的标题、“实验选择列表”、“进入实验”按钮、“返回主界面”按钮和“退出系统”按钮等，“实验选择列表”中设置有四个选项，分别对应项目一的4个子实验.项目一的标题通过GUIDE中的“静态文本”对象实现，“实验选择列表”通过GUIDE 中的一个“按钮组”对象和四个“单选按钮”子对象的组合实现，“进入实验”按钮、“返回主界面”按钮和“退出系统”按钮分别“切换按钮”对象及其回调函数实现.点击任意一个子实验对应的单选按钮，然后点击“进入实验”按钮，即可进入所选子实验的访问界面；点击“返回主界面”按钮，即可从项目主界面切换至仿真平台主界面；点击“退出系统”按钮，即可停止运行仿真系统并关闭仿真平台. 图3 仿真平台主界面图图4 项目一主界面图2.3 子实验主界面的实现子实验主界面是该仿真平台的第三层用户界面，该层界面是仿真操作的主要运行界面，通过项目主界面进入所选子实验的主界面.以项目一中的子实验一为例，在项目一主界面的“实验选择列表”中点击“实验一，4节点4支路不含变压器系统”按钮，然后点击项目一主界面左下方的“进入实验”按钮，即可打开项目一子实验一的主界面，如图5所示.项目一子实验一的主界面包括项目一及其子实验一的标题、“系统接线图”、“输入参数”列表框、“仿真”按钮、“节点导纳矩阵”显示框、“返回实验选择”按钮、“参考答案”按钮和“退出系统”按钮等.项目一及其子实验一的标题通过“静态文本”对象实现，“系统接线图”通过一个“面板”对象和一个“坐标轴”子对象的组合实现，“输入参数”列表框通过一个“面板”对象、四个“静态文本”子对象和四个“可编辑文本”子对象的组合实现，“节点导纳矩阵”显示框通过一个“面板”对象和一个“可编辑文本”子对象的组合实现，“仿真”按钮、“返回实验选择”按钮、“参考答案”按钮和“退出系统”按钮分别通过“切换按钮”对象实现.每个对象都需要编写相应的回调函数，其中“仿真”按钮的回调函数中包含本实验的主要仿真和计算过程.图5 项目一子实验一主界面图点击“返回实验选择”按钮，可以从项目一的子实验一主界面切换至项目一主界面，重新进行子实验的选择.点击“退出系统”按钮，可以立即停止运行仿真系统并关闭仿真平台.根据系统接线图及其参数，在“输入参数”列表框中分别输入系统的“节点数”、“支路数”、“支路参数矩阵”和“节点对地阻抗矩阵”等参数，点击“仿真”按钮，即可在“节点导纳矩阵”显示框中显示本实验的仿真结果.点击“参考答案”按钮，可以打开项目一子实验一的参考答案界面.2.4 子实验参考答案界面的实现子实验参考答案界面是该仿真平台的第四层用户界面，通过子实验主界面进入所选子实验的参考答案界面.以项目一中的子实验一为例：点击项目一子实验一主界面的“参考答案”按钮，可以打开项目一子实验一的参考答案界面，如图6所示.项目一子实验一的参考答案界面包括项目一及其子实验一的标题、“参考答案选择”列表、“输入参数”列表框、“节点导纳矩阵”显示框、“返回实验”按钮和“退出系统”按钮等.项目一及其子实验一的标题通过“静态文本”对象实现，“参考答案选择”列表通过一个“面板”对象和两个个“切换按钮”子对象的组合实现，“输入参数”列表框通过一个“面板”对象、四个“静态文本”子对象和四个“可编辑文本”子对象的组合实现，“节点导纳矩阵”显示框通过一个“面板”对象和一个“可编辑文本”子对象的组合实现，“返回实验”按钮和“退出系统”按钮分别通过“切换按钮”对象实现.在“参考答案选择”列表中选择“输入参数”按钮，其回调函数运行后将在“输入参数”列表框中显示输入参数的参考答案；选择“节点导纳矩阵”按钮，将在“节点导纳矩阵”显示框中显示节点导纳矩阵的参考答案.点击“返回实验”按钮，即可从参考答案主界面切换至子实验主界面重新进行仿真实验.点击“退出系统”按钮，即可停止运行仿真系统并关闭仿真平台.图6 项目一子实验一参考答案界面图3 结语“电力系统分析”课程综合性强、计算复杂、概念抽象、学习难度较大，本文利用MATLAB强大的计算能力和方便快捷的GUIDE工具构建了电力系统分析仿真平台，将课程的重点和难点内容以交互的方式进行动态仿真，并将仿真结果直观的呈现.将该仿真平台应用于“电力系统分析”课程的教学中，通过可视化、交互式的仿真环境将课程中抽象、枯燥的推导计算变得直观且生动，更加有利于学生的理解和接受，能激发学生的学习兴趣和积极性，将有效提高课程的教学效果和质量.参考文献：【相关文献】[1] 王玉, 高心, 徐利梅, 等.电力系统分析课程的教学探索[J].电气电子教学学报, 2011,33(2):27-28.[2] 柳晶晶.基于工程教育认证的《电力系统分析》课程教学探索[J].教育教学论坛, 2016(19):102-103.[3] 宗哲英, 张旭, 郝永强, 等.基于MATLAB GUI的电力电子技术虚拟实验仿真平台的设计与构建[J].实验科学与技术, 2018,16(3):146-149.[4] 雷建和, 胡廷轩, 宫汝林, 等.基于Matlab的数字实验软件的开发[J]. 实验科学与技术,2017,15(4):18-20.[5] 尚丽, 淮文军.基于Matlab/Simulink和GUI的运动控制系统虚拟实验平台设计[J].实验室研究与探索, 2010,29(6):66-71.[6] 黄永平, 田秀丽.基于MATLAB的控制系统分析教学仿真软件设计[J].河北软件职业技术学院学报, 2017,19(3):8-9.[7] 郝翠霞, 叶晖.工业机器人实训课程的虚拟仿真教学研究[J].实验技术与管理, 2018,35(6):144-146.[8] 张峰.Simulink及图形用户界面GUI下的电子技术仿真平台构建探讨[J].电脑知识与技术, 2015,11(26):175-176.。

毕业设计（论文）基于MATLAB的电力系统故障分析与仿真学号：姓名：专业：电气工程及其自动化系别：指导教师：二〇一三年六月毕业设计（论文）基于MATLAB的电力系统故障分析与仿真学号：姓名：专业：电气工程及其自动化系别：指导教师：二〇一三年六月北京交通大学毕业设计（论文）成绩评议题目：基于MATLAB的电力系统故障分析与仿真系别：专业：电气工程及其自动化姓名：学号：指导教师建议成绩：84评阅教师建议成绩：86答辩小组建议成绩：82总成绩：84答辩委员会主席签字：年月日北京交通大学毕业设计（论文）任务书北京交通大学毕业设计（论文）开题报告北京交通大学毕业设计（论文）指导教师评阅意见北京交通大学毕业设计（论文）评阅教师评阅意见北京交通大学毕业设计（论文）答辩小组评议意见毕业设计（论文）诚信声明本人声明所呈交的毕业设计（论文），是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。

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本人签名：日期：毕业设计（论文）使用授权书本人完全了解北京交通大学有关保管、使用论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存论文；③学校可允许论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容。

本人签名：日期：摘要本设计分析了电力系统短路故障的电气特征，并利用Matlab/Simulink软件对其进行仿真，进一步研究短路故障的特点。

通过算例对电力系统短路故障进行分析计算。

然后运用Matlab/Simulink对算例进行电力系统短路故障仿真，得出仿真结果。

并将电力系统短路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。

Matlab在智能电网中的使用方法智能电网是当今电力行业发展的趋势，为实现电力系统的安全、经济和可持续发展提供了全新的技术和解决方案。

作为一种强大的计算工具和编程语言，Matlab在智能电网中的使用方法被广泛研究和应用，并展现出了巨大的潜力。

一、Matlab在智能电网中的数据处理与分析在智能电网中，大量的数据需要进行处理和分析，以便更好地监控和管理电力系统。

Matlab提供了丰富的数据处理和分析函数，可以快速且准确地对数据进行处理，以求得有关电力系统的重要信息。

首先，Matlab可以用于数据的清洗和预处理。

通过数据清洗，可以剔除测量误差、异常值和无效数据，提高数据的可靠性和准确性。

预处理则是对数据进行标准化、正则化等操作，以减少数据的冗余性和提取数据的基本特征。

其次，Matlab可以进行数据的可视化和统计分析。

通过绘制折线图、散点图、柱状图等，可以直观地展示电力系统中各种指标的变化趋势和关联关系。

统计分析则是基于数理统计理论，对数据进行分布、相关性、周期性等方面的分析，从而揭示数据的内在规律和特征。

此外，Matlab还具备机器学习和人工智能的能力，可以通过建立模型和算法，挖掘数据中的潜在规律和隐藏信息。

例如，可以利用神经网络模型预测电力负荷、分析电力设备的状态和健康状况，从而实现智能化的电力调度和运行管理。

二、Matlab在智能电网中的优化与控制智能电网中的优化与控制是确保电力系统高效运行和优化资源利用的关键环节。

Matlab拥有丰富的优化和控制函数和工具箱，可以进行电力系统的优化调度、稳定控制以及各种智能算法的实现。

首先，Matlab可以实现电力系统的最优调度。

通过建立电力系统的数学模型和约束条件，结合优化算法（如遗传算法、粒子群算法等），可以求解出最优的电力调度方案，以在满足电力需求的前提下，降低系统的成本和能源消耗。

其次，Matlab可以进行电力系统的稳定控制。

通过建立电力系统的动态模型和控制算法，可以实现电压的稳定控制、频率的调节等。

Matlab在智能电网与微网优化中的技术指南智能电网与微网优化是当前能源领域的热门话题，而Matlab作为一种强大的工具，为智能电网与微网优化的研究提供了技术支持和指导。

本文将介绍Matlab 在智能电网与微网优化中的技术指南。

一、Matlab在智能电网与微网优化中的应用概述智能电网是指通过信息技术和通信技术实现电网的智能化与自动化，提高电网的安全性、可靠性和经济性。

而微网则是指将分散的可再生能源和储能设备连接在一起，形成一个小型的电力系统，具有独立运行的能力。

智能电网与微网优化的目标是在满足用户需求、保持电网稳定的前提下，最大化可再生能源的利用率，减少能源浪费和环境污染。

Matlab作为一种数学计算软件工具，具有强大的数值计算和数据处理能力，被广泛应用于智能电网与微网优化的研究中。

它不仅可以进行数学建模和仿真，还可以进行优化算法的开发和实现。

因此，Matlab在智能电网与微网优化中具有广阔的应用前景。

二、Matlab在智能电网与微网优化中的数学建模与仿真智能电网与微网优化的关键问题是如何实现能源的优化分配和管理。

而这涉及到对电网和微网的建模与仿真。

Matlab提供了丰富的商业工具箱和函数库，可以帮助研究人员快速建立电网和微网的数学模型，并进行仿真实验。

首先，研究人员可以利用Matlab的电力系统工具箱进行电网的建模与仿真。

该工具箱提供了包括发电机、变压器、线路和负载等各种组件的模型，可以模拟电网中的各种运行状态和故障情况。

通过在Matlab环境中运行这些模型，可以获得电网的各种参数和性能指标，为电网优化提供数据支持。

其次，研究人员可以利用Matlab的Simulink工具进行微网的建模与仿真。

Simulink是Matlab的一个图形化编程环境，可以将系统建模和控制算法设计相结合。

研究人员可以在Simulink中建立微网的各种组件和控制算法的模型，模拟微网的运行情况，并通过仿真实验来评估微网的性能和稳定性。

“电力电子”仿真实验指导书MATLAB仿真实验主要是在simulink环境下的进行的。

Simulink是运行在MATLAB环境下，用于建模、仿真和分析动态系统的软件包。

它支持连续、离散及两者混合的线性和非线性系统。

由于它具有直观、方便、灵活的特点，已经在学术界、工业界的建模及动态系统仿真领域中得到广泛的应用。

Simulink提供的图形用户界面可使用鼠标的拖放操作来创建模型。

Simulink本身包含sources、sinks、Discrete、math、Nonlinear和continuous 等模块库。

实验主要使用Sinks、Sources、Signals & System和Power System Blockset这四个模块库中的一些模块搭建电力电子课程中的典型电路进行仿真。

在搭建成功的电路中使用scope显示模块显示仿真的波形、验证电路原理分析结果。

这些典型电路包括：1)单相半波可控整流电路（阻性负载和阻感负载）2)单相全控桥式整流电路（阻性负载和阻感负载）3)三相全控桥式整流电路（双窄脉冲阻性负载和双窄脉冲阻感负载）4)降压斩波电路、升压斩波电路5)三相半波逆变电路、三相全波逆变电路。

一、matlab、simulink基本操作多数学生在做这个实验是时候可能是第一次使用matlab中的simulink来仿真，因此下面首先介绍一下实验中要掌握得的一些基本操作（编写试验指导书时所使用的matlab6.1版本）。

若实验过程中使用matlab的版本不同这些基本操作可能会略有不同。

图0-1 matlab启动界面matlab的启动界面如图0-1所示，点击matlab左上方快捷键就可以进入simulink程序界面（在界面右侧的Command Window中输入simulink命令回车或者在Launch Pad窗口中点击simulink子菜单中Library Browser都可以进入simulink程序界面）如图0-2所示。

第16卷第3期2018年6月实验科学与技术Experiment Science and Technolog^^VoL. 16 N o.3Jun.2018•实验室建设与管理•基于MATLAB G U I的电力电子技术虚拟实验仿真平台的设计与构建宗哲英'，张旭'，郝永强2,王帅'，张春慧1(1.内蒙古农业大学机电工程学院，内蒙古呼和浩特010018; 2.河海大学能源与电气学院，江苏南京210000)摘要电力电子技术课程具有实用性强、理论与实践并重的特点，为解决教学中理论与实践脱节的现象，该文利用 M ATLAB图形用户界面G U ID E,设计了一种电力电子技术虚拟实验仿真平台。

该平台包括登录界面、电路选择界面及仿真界面等，通过以上人机交互界面，实现对多种电力电子电路的仿真。

实践表明，该平台可以对电路参数进行设置和修改，以图形化显示实验结果，直观反映参数改变对仿真结果的影响，且具有学生自主创建器件库的功能，可自主搭建电路并实现综合创新实验的仿真。

关键词电力电子技术；图形用户界面；虚拟仿真平台；人机交互界面中图分类号TP311 文献标志码 A doi：10. 3969/j. issn. 1672 -4550. 2018. 03. 037Design and Realization of Virtual Experimental Platform of Power Electronics Technology Based on MATLAB GUIZO N G Z h e y in g1 ,Z H A N G X u1,H A O Y o n g q ia n g2,W A N G S h u a i1,and Z H A N G C h u n h u i1(1. College of Mechanical and Electrical Engineering, M ongolia Agricultural University, Huhhot 010018 , China；2. College of Energy and Electrical Engineering, Hohai University, Nanjing 210000, China)Abstract The course of power electronics technolog^^ has the characteristics of strong practicability, equal importance on theory and practice. In this paper, a virtual experimental platform for pow，er electronics technology is established in order to get better teach­ing effect. The platform based on MATLAB GUIDE (graphical user interface development environment) has three interactive inter­face ,including login interface, circuit select interface and simulation interface. Through the above human - machine interaction inter­face ,it can realize circuit simulation and parameter setting, display the results using graphics. Students not only can analyze the in­fluence of parameter variation, but also create device library and circuit through the platform.Key words pow，er electronics technology; GUI; virtual simulation platform; interactive interface电力电子技术[l-3]是电气类专业重要的专业 基础课程，该课程主要在介绍电力电子器件特性 的基础上，研究如何实现对不同形式的电能进行 变换和控制。

基于Matlab的微电网孤岛运行仿真研究李笑帆【摘要】微电网技术是 21世纪电网发展的一个重要方向.这种全新的供配电形式,不仅更适合于新能源接入,而且人性化地赋予了电力用户更多的选择和管理空间.利用Matlab/Simulink软件模拟搭建了一个由风能和水能提供电源的微电网仿真平台,并对平台在遇到主网故障时的两种运行模式(关闭/开启孤岛运行)进行了仿真.结果表明,关闭孤岛运行模式时,微电网将在大电网故障时承受长时间及大幅值的功率与电压波动;开启孤岛运行模式时,微电网的功率与电压波动将有所减弱,能较好保证微电网的供电稳定和设备安全.研究表明,微电网的孤岛运行机制是有效且必要的.%Micro-grid technology is an important direction of the smart grid development in the twenty-first century,which is suitable for the connection of renewable energy and can provide more selections for power users.A model of micro-grid system powered by wind and hydropower was built using Matlab/Simulink to simulate two modes of isolation and connection under the circumstance of public power grid failure.When the islanded operation mode was closed,the micro-grid could bear the considerable fluctuations of power and voltage for a long time in the conditions of public power grid failure.When the islanded operation mode was open,the fluctuations of power and voltage in the micro-grid reduced to keep the power supply stable and keep the equipment safe.Results showed that the islanded operation mode of micro-grid was effective and necessary.【期刊名称】《能源研究与信息》【年(卷),期】2016(032)004【总页数】5页(P240-244)【关键词】微电网;孤岛运行;分布式电源;仿真【作者】李笑帆【作者单位】云南电网有限责任公司临沧供电局, 云南临沧 677000【正文语种】中文【中图分类】TM74近年来，大机组、大电网凭借其在发电量和调配能力上的优势快速发展，并组成了我国电力供应的主要构架.但是，随着现代社会的发展，无论是城市还是乡村，对电力供应的要求都在不断提高，且这样的提高不仅仅限于电力需求量的增加，还在于供电过程中稳定性及可靠性等指标的提升.而不断扩大中的电厂和超高压输电网正逐渐暴露出环境危害大、运行难度大及维护成本高等一系列问题，越来越难以满足当前用户绿色且多样化的电力需求.因此，伴随着新电力时代前行的浪潮，微电网技术孕育而生，且逐渐受到世界各国的重视与扶持［1］.作为未来智能电网的重要组成部分，微电网最鲜明的特点之一就是拥有孤岛运行机制.当大电网发生故障或其电能质量不符合系统标准时，微电网可以脱离大电网进入孤岛运行模式，保护自身的正常运行，提高微网的供电可靠性和安全性.本文利用Matlab/Simulink软件模拟搭建了一个由风能和水能提供电源的微电网仿真平台，并对其在遇到主网故障时的两种运行模式（关闭/开启孤岛运行）进行了仿真和分析.1.1 微电网的概念和意义微电网（micro-grid）也称微网，是智能电网的一种新型网络结构，由分布式电源（多为可再生能源）、储能装置、监控装置和负荷构成，既可孤岛运行，又可并入大电网，是一套能够实现自我管理与保护的自动供能系统.在微电网中就近建设分布式电源（distributed generation，DG）不仅大大减少了电能在传输过程中的损耗，而且也为新世纪绿色发电的推广和接入提供了一条有效途径.当微电网中负荷增大时，本地电源无法满足的电能需求可由公共电网提供;当负荷减小时，微电网中多余的电量可通过向大电网输电的方式来消化.灵活的能源传输与利用使微电网真正成为一种区别于传统电网的供配电新途径［2］.1.2 微电网发展现状目前美国和日本等发达国家都已经完成了对微电网的基础理论研究，也建成了一些分布式电源及微电网的实验模型和平台，完成了微电网控制、保护策略和通信协议等方面规范的制定，并通过实验室和示范工程进行了验证，且已经开始出现微电网的商业化和规模化趋势.微电网的应用范围和等级也在不断扩大与提升，大多已从原来的兆瓦级以下单建筑微电网，发展到510 MW多建筑商业区或工业园微电网，并开始探索向10～30 MW级馈线、30 MW级以上的变电站以及地理范围更大的农村配网发展.我国对微电网的研究起步较晚，目前还处于理论、仿真和实验研究阶段，但我国已将“分布式供能技术”列入2006—2020年中长期科学和技术发展规划纲要，颁布了863-H973计划支持微电网领域的研究，并在深圳和内蒙古各建有一个微电网示范性工程［3］.1.3 微电网展望未来的微电网不仅可以建在医院、军队、科研院所等重点供电单位，以保证这些用户在公共电网遭遇自然或人为破坏时仍能获得稳定的电力供应，还可以在居民小区中推广，将住宅及屋顶电源（风能、太阳能等）连接起来，升级为智能电力社区.这样的社区不仅能满足新时代用户的绿色用电需求，而且能在社区电量富余时向大电网售电，为住户创造利润.2.1 微电网结构本文的微电网系统采用10 k V配网模型，通过一个35 k V/10 k V的变压器和公共连接点（PCC）与主网连接.该系统频率为50 Hz，电源为小型风力发电机组（WT）和小型水力发电机组（HT）.实际情况中负荷较多、较杂，此处将负荷集中简化为三个简单大负荷（负荷1、负荷2、负荷3），均采用恒定有功模型，不考虑无功.微电网结构如图1所示.微电网的电源和负荷如表1所示.2.2 小水电模型2.2.1 水轮机模型根据牛顿第二定律，可推出水轮机内部流量q0与来水水头的关系式为式中：hL为水头损失;h为压力水头;Kf为水头损失系数;G为导叶栅开度;Tw为时间常数，表示管道内水流速度从零升至额定值所需要的时间;t为时间;g为重力加速度;L为引水管长度;qb为来水初始流量;hb为静水头;A为引水管断面面积.水轮机输出的机械功率Pm［2］可表示为式中：qnL为水轮机无法避免的流速损失;D为阻尼系数;Δω为角速度变量;DGΔω是对阻尼效应的整体考虑［4］.将式（1）～（3）根据水轮机的整体布局串联后得到非线性水轮机模型框图，如图2所示.2.2.2 同步发电机同步发电机的机械部分的模型方程可表示为式中：H为惯性常数;Tm为机械转矩;Te为电磁转矩;Kd为阻尼系数.同步发电机的电气部分的模型方程在d-q坐标系下可表示为式中：Vd、Vq分别为d、q轴上的电压;Rs为定子电阻;id、iq分别为d、q轴上的电流;φd、φq分别为d、q轴上的磁通量分量;ωr为转子角速度.2.3 风电模型2.3.1 风力机模型由空气动力学理论可推出风力机输出的机械功率式中：ρ为空气密度;R为风力机转轮半径;v为风速;Cp为风能利用系数，是风力机叶尖速比λ和桨距角β的函数.此外，叶尖速比λ可表示为λ=ωyR/v，ωy为叶片旋转的角速度［5］.图3为风能利用系数曲线.由图可知，当β恒定时，Cp随λ变化，有且仅有一个能让Cp达到最大值的叶尖速比λ，称为最佳叶尖速比，此时的角速度也称为最佳转速.所以，可用任意一条风能利用系数曲线描述定桨距风力机的运行特性.2.3.2 双馈异步风力发电机双馈异步风力发电机是一种绕线式感应发电机，是变速恒频风力发电机组的核心部件.在同步旋转的d-q坐标系下双馈异步发电机方程为：（1）电压方程式中：Ψsd、Ψrd分别为d轴分量上的定子、转子磁链;Ψsq、Ψrq分别为q轴分量上的定子、转子磁链;p为磁极对数;ωT为同步角速度;Rr为转子电阻;isd、ird分别为d轴上定子、转子的电流;isq、irq分别为q轴上定子、转子的电流;usd、urd分别为d轴上定子、转子的电压;usq、urq分别为q轴上定子、转子的电压. （2）磁链方程式中：Ls、Lr分别为定子、转子的电感;Lm= 3La/2，La为定子、转子之间的互感峰值.（3）转矩方程式中，Tj为双馈异步发电机的惯性时间常数［6］.为了进行比较，仿真实验分两套方案进行，即：当大电网发生故障时，采取方案一，微电网不作出任何反应（PCC仍然闭合），微电网继续与大电网相连;方案二，微电网的检测设备发现主电网异常并反馈到能量管理系统，该系统在0.2 s内作出反应（断开PCC），微电网随即进入孤岛运行模式.3.1 方案一微电网在35 s的仿真时间内始终运行在联网状态.故障发生前，微电网中风力发电及水力发电系统均稳定满负荷运行，5 s时主电网侧发生三相短路故障，1 s后故障排除，故障全程微电网未开启孤岛独立运行模式.经分析：0～5 s时微电网运行稳定，微电网中主干电压有名值维持在10 k V（选10 k V为基准电压，则标幺值为1 P.U.，P.U.代表该值处于标幺制换算状态下），风力发电有功功率稳定输出为9 MW，水力发电有功功率稳定输出为32 MW，负荷2稳定吸收功率为12.5 MW（此处选择负荷2作为样本检测对象）;5 s时，35 k V外部电网发生三相短路故障，电压降为0.2 P.U.，故障发生1 s后恢复正常，但未作孤岛运行处理的微电网系统在外网故障消除后的短时间内无法恢复到稳定运行状态.图4为关闭孤岛运行模式时各电气量的波形.由图中可以看出，从5 s开始，网中电压持续振荡，直到30 s时才恢复正常，期间最大电压为1.9 P.U.，最低电压为0.2 P.U..与此同时，风力发电和水力发电有功功率也都发生了剧烈振荡，受此影响，负荷2有功功率也出现了长时间的高频振荡.3.2 方案二微电网初始运行在联网状态，微电网中风力发电和水力发电系统均满负荷稳定运行，5 s时主配电网侧发生三相短路故障，5.2 s时，微电网监控系统作出反应，PCC断开，微电网进入孤岛运行模式;6 s时，主电网故障排除.经分析：0～5 s时微电网运行稳定，网中10 k V主干电压维持在1 P.U.，风力发电有功功率稳定输出为9 MW，水力发电有功功率稳定输出为32 MW，负荷2稳定吸收功率为12.5 MW;5 s时，35 k V外部电网发生三相短路故障，电压降为0.2 P.U.;5.2 s时，微电网监控与能量管理系统作出反应（PCC断开），进入孤岛运行模式.图5为开启孤岛运行模式时各电气量波形.由图中可以看出：及时与外网断开后的微电网系统很快恢复稳定，电压在5.5 s时恢复至正常值（1 P.U.），振荡期间最大值达到1.72 P.U.，最小值为0.2 P.U.;风力发电有功功率输出在5.71 s 时恢复正常;水力发电有功功率输出在6.25 s时结束较大幅度的振荡后进入32±（1～2）MW范围内的小幅振荡，并在14.09 s时完全恢复正常，而且这次波动较小，最大波峰为47 MW，最小波谷为10 MW，相比孤岛机制未开启时其波动幅度已明显减小;负荷2有功功率也在6.25 s时恢复正常.对比两个仿真方案可以得出：开启孤岛运行模式后，微电网在遇到主网发生故障时的抗干扰能力明显增强.若遇到公共电网故障，方案一将会导致微电网中电压与功率高频振荡，且振幅过大，恢复时间较长，对微电网中的DG和负荷会产生不良影响.如果在公共电网故障后，微电网的检测及能量管理系统能快速发现问题，并断开PCC，进入孤岛运行状态（方案二），那么来自外网的影响将会得到有效隔离.这不仅能使系统恢复时间明显缩短，而且能使电压及有功功率在受到扰动时的波动频率及振幅都大大减小，微电网中的DG和负荷都将得到有效保护，造成的影响将大幅降低.【相关文献】［1］李笑帆，张思青.基于风-光-水互补的云南微电网建设可行性探讨［J］.能源研究与信息，2012，28（4）：211-215.［2］王帅，李鹏，崔红芬.风电以微网的形式并入智能电网的研究［J］.电气技术，2010（8）：38-42.［3］郭天勇，赵庚申，赵耀，等.基于风光互补的微电网系统建模与仿真［J］.电力系统保护与控制，2010，38（21）：104-108.［4］ LI W，VANFRETTI L，CHOMPOOBUTRGOOL Y.Development and implementation of hydro turbine and governor models in a free and open source software package［J］.Simulation Modeling Practice and Theory，2012，24：84-102.［5］ BAKOSG C.Feasibility study of hybrid wind/hydro power system for low-cost electricity production［J］. Applied Energy，2002，72（3/4）：599-608.［6］张建华，黄伟.微电网运行控制与保护技术［M］.北京：中国电力出版社，2010.。