基于MATLAB的电力系统故障仿真】教学教材.ppt

LOGO Hot Tip 基于MATLAB的电力 系统故障真 汇报提纲 课题研究意义 课题研究目的 课题研究内容 LOGO 课题研究意义 电力系统发生使对称结构遭受破坏的短路故障，由于短路会产生十分严重的后果，因而引起了高度重视。除尽量消除导致短路的原因外，还应在短路故障发生后及时采取措施，尽量减少短路造成的损失，如采用继电保将故障隔离，在合适的地点装设电抗器以限制短路电流采用自动重合闸消除瞬时故障使系统尽快恢复正常等。这些措施均须建立在故障计算的基础上。在发电厂、变电所以及整个电力系统的设计工作中，都必须事先进行短路计算，以此作为合理选择电气接线、选用有足够热稳定度和动稳定度的电气设备及载流导体、确定限制短路电流的措施、合理配置各种继电保护并整定其参数等的重要依据。因此故障计算对于电力系统的设计和安全行具有十分重要的意义。 LOGO 课题研究目的 本设计目的是对电力系统的故障进行分析，并对算例运用Matlab软件的Simulink工具搭建电力系统故障模型进行电力系统故障真，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，从而得出是否具有一致性的结论，同时也验证Matlab在电力系统仿真中是否具有真正作用。 LOGO 课题研究内容 无穷大功率电源供电系统三相短路仿真 同步发电机突然短路的暂态过程仿真 小电流不接地系统单相故障 中性点经消弧圈接地系统 LOGO 无穷大功率电源供电系统三相短路 　首先介绍简单电路发生三相短路的暂态过程，然后介绍利用Simulink进行仿真的方法。此电路中假设电源电压幅值幅值个频率都为恒定值，这种电源称为无穷大功率电源，这个名称从概念上不难理解的。实际上真正的无穷大功率电源是不存在的。这只是一个相对的概念，短路回路总阻抗和供电电源内阻抗的大小判断是工具无穷大功率的电源。当供电的电源内阻抗小雨短路回路小阻抗百分之10时，那么供电的电源也成了无穷大功率的电源。在这种状况下，外面出现短路对电源的影响有限，这时就可认定电源电压的频率和幅值也就比较稳定。 　　　 　　　 　无穷大功率电源供电的三相电路突然短路 LOGO 无穷无穷大功率电源供电系统三相短路仿真模型的构建 如图4-1所示的无穷大功率电源供电系，若在0.02秒时变压器低压母线发生了三相短路故障，就仿真短路电流周期分量幅值和冲击电流的大小。线路参数是L=50km,x=0.4,r=0.17,变压器额定电容为S=20MV.A，短路电压为10.5，短路耗在135kw,空载损耗为22kw，空载电流为0.8，高压绕组均为Y形结，并设电点电压为110kv。 无穷大功率电源供电系统 无穷大功率电源供电系统的Simulink仿真图 变压器T采用三相模型’THREE-PHASE TRANSFORMER，根据所给的参数，则这算到110kv的参数如下： 　　　 LOGO 课题研究背景 LOGO 无穷大功率电源仿真结果及分析 　　　 LOGO LOGO 同步发电机突然短路的暂态过程仿真 　　　同步发电机是电力系统中最重要的原件，它可以由多个磁耦合关系的绕组构成，定子绕组和转子之间还有相对运动。同步发电机稳态运行时电枢磁势大小不会随时间变化，而且以同步速度旋转，但它和转子没有相对运动。所以不会在转子绕组中感应电流。突然短路时，定子电流在数值上发生急剧反应，电枢反应磁通也随着变化，转子在运动中产生感应电流，同时电流又反过来影响电流的变化。定子和转子绕组电流互相影响是同步发电机短路暂态过程的一个显著特点。 . 同步发电机突然三相短路暂态过程的模型构建 LOGO 同步发电机突然三相短路暂态过程的仿真结果 a相电流滞后a相电压，也即使电流和电压波形在过零点相差0.25ms,所以在故障模块中设置0.02025s时发生三相故障。其他参数默认，按照上述规定开始仿真 小电流接地系统单相故障特点简介