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④其他设置均为默认设置,不做任何改动 (10)将该仿真模型文件保存为lhy.mdl。
4.4 仿真结果与分析
4.4.1 仿真结果
建立好如图4.5所示的Simulink仿真模型后,将仿真参数设置好便可以执行仿真图4.22设置,图4.24~图4.27给出了主要的仿真波形。
图4.24 发生三相故障时机端电流波形
图4.25 发生三相故障时机端电压波形
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图4.26 发生三相故障时短路点的电流波形
图4.27 发生三相故障时短路点的电压波形 4.4.2 结果分析
(1)、发生三相短路时,机端点仿真结果分析:
发生三相短路时,电力系统在机端点的仿真结果如图4.24、图4.25,包含机端三相电压、电流波形,由图形可以得出以下结论:在稳态时,故障相各相电流由于三相短路故障发生器处于断开状态,因而电流为0,电压为稳定值,在0.05秒时,三相短路故障发生器闭合,此时电路发生三相短路,机端短路电流急剧增大;机端各相电压下降。在0.1s时,三相短路故障发生器打开,相当于排除故障,此时故障点各
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相电流迅速下降。
(2)、发生三相短路时,故障点仿真结果分析
发生三相短路时,电力系统在故障点的仿真结果如图4.26、图4.27,包含机端三相电压、电流波形,由图形可以得出以下结论:在稳态时,故障相各相电流由于三相短路故障发生器处于断开状态,因而电流为0,电压为稳定值,在0.05秒时,三相短路故障发生器闭合,此时电路发生三相短路,机端短路电流急剧增大;机端各相电压下降为零。在0.1s时,三相短路故障发生器打开,相当于排除故障,此时故障点各相电流迅速下降为0。
(3)、发生三相短路时,机端点和故障点仿真结果比较。
电力系统在线路上发生三相短路故障时,由于短路故障发生器处于断开状态所以短路点电流是由零开始迅速增大,而机端电流由一个稳定值急速增大;短路点电压下降为零,而机端电压由于机端与短路点之间存在阻抗所以必定存在压降,所以机端电压不会下降至零。
(4)、仿真结果与短路计算结果的比较。
在用Matlab进行电力系统故障仿真得出的短路点电流的标幺值为9,短路点电压为0;而短路计算的电流波形最大值为8.929,电压因为短路而为零。两项结果出入相差不大,验证了Matlab软件仿真的准确性。
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5 结论
本文以三相短路为例,介绍了电力系统故障和Matlab/Simulink的基本特点,探索了电力系统故障中最常见的短路计算一些常用的计算方法,和Matlab应用的基本方法和步骤,在Matlab软件中电力系统仿真如何应用SimPowerSystems模块库构建电力系统故障的仿真模型并对其仿真结果进行分析,得出一下结果:
应用Matlab/simulink进行仿真分析的结果和理论计算的结果相差不大,
Matlab仿真工具是一种很实用的工具。
随着计算机仿真技术已成为电力系统研究、规划、设计和运行等各个方面的重要方法和手段,由于Matlab具有良好的开发性。高效的数据仿真分析,特别是信号处理和直观的图形显示功能,且Matlab/simulink环境下的SimPowerSystems模型库及Simulink强大的二次开发功能和丰富的工具箱,能快速而准确的对电路及更复杂的电力系统进行仿真、计算。因此,它已成为电力科研工作者和工程技术人员应用它来进行电力系统有关问题的仿真分析和辅助设计的理想工具。
通过这次论文的撰写,我对电力系统故障以及Matlab软件有了更深的认识。但由于在校期间学习不扎实,以及实践经验的缺乏,本文肯定有许多多不足之处,恳切希望老师给予批评指正。
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