第4章MATLAB仿真
4.1MATLAB仿真电路图
系统仿真图如图4.1,图中断线故障是用三相故障元件来模拟的,在该模块的参数设置中选择A相断线,并将故障电阻 设为100k(无穷大近似断线)。故障时间段可通过Transition times来安排故障起始时间和切除时间分别为0.13和0.25。其余模块的参数设置都要根据系统要求进行适当修改,在此不再作过多叙述。对上述模型进行仿真前,需要选择仿真步长的算法,由于电力系统是带发电机的刚性系统,因此算法ode15s,ode23tb适合采用,仿真停止时间设定为0.4秒。经过一系列选择,设置后,就可以对系统开始仿真。仿真电路如图4.1所示。
图4.1 Matlab仿真电路图
4.2仿真结果分析比较
断线故障是用三相故障元件来模拟的,在该模块的参数设置中选择A相断线,并将故障电阻 设为100k(无穷大近似断线)。故障时间段可通过Transition times来安排故障起始时间和切除时间分别为0.13和0.25。其余模块的参数设置都要根据系统要求进行适当修改,在此不再作过多叙述。对上述模型进行仿真前,需要选择仿真步长的算法,由
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于电力系统是带发电机的刚性系统,因此算法ode15s,ode23tb适合采用,仿真停止时间设定为0.4秒。经过一系列选择,设置后,就可以对系统开始仿真了。
仿真结果如图4.2所示。
图3.2 故障点A相电压波形图
图3.3 故障点B相电压波形图
图4.2 故障点C相电压波形图
本文对小电流接地系统单相断线故障时负序电流的分布进行了研究,提出了基于负序电流和故障相电压的能量测度保护。并对单相断线故障产生的负序电流分布进行了详细的仿真分析。 基于负序电流的能量测度断线保护具有如下特点:
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(1) 单相断线故障产生的负序电流由故障点流向整个系统,其中绝大部分经故障线路流向电源。故障线路负序电流远大于非故障线路,方向与故障相电压相位和与流向系统的负序电流方向都相反。
(2) 单相断线故障产生的负序电流在系统中的分配不受中性点接地方式的影响,能量测度保护原理可以适合各种中性点接地方式。
(3) 故障线路的能量测度和非故障线路的能量测度正负相反,大小相差很大。故障线路的能量测度是整个系统最小负值,所提保护方案能可靠动作。
(4) 单相断线故障和单相接地故障的能量测度相差很大,在接地故障时所提保护方案不会误动。
(5) 此保护具有很高的可靠性和灵敏度。
本文首次对基于负序电流馈线断线保护进行了理论分析。该技术有待于进一步研究,以满足现场实际运行要求。
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第5章课程设计总结
在电力系统的运行过程中,不可避免地会出现故障,尽管故障出现的几率很小,持续的时间也不长,但产生的后果却往往十分的严重。电力系统发生故障时,运行状态将经历剧变化,轻则造成电流增大,电压下降,从而危及设备的安全或使设备无法正常运行;重则将导致电力系统对用户的正常供电局部甚至全部遭到破坏,从而对国民经济造成重大损失,因此对电力系统故障应以高度重视
电力系统故障计算是电力系统基本计算中的第二大计算。本文内容分为三章:第一章主要介绍电力系统故障的分类以及主要介绍本文要求的单相断线的基本情况。第二章主要对电路进行潮流计算。第三章用对称分量法画正序、负序、零序等效电路,计算出L34处A相断线的各节点的电压电流和各支路的电压电流。第四章通过Matlab仿真进行进一步的分析单相断线对电力系统的影响。
从电力工程实验角度讲,由于现代电力系统是一个超高压、大容量、跨区域的巨大联合动力系统,许多大型电力实验一则实际条件难以满足,二则系统的安全运行也不允许进行实验。将Matlab仿真引入,可以改变脱离实际工程的困难。用了Matlab的模块的图形可视化和交互功能。通过仿真电路,改变关键参数观察该参数对整个系统的影响过程,使我们对知识印像深刻。
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参考文献
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