基于MATLAB的发电机仿真实验

基于MATLAB的发电机仿真实验实验目的1.学习运用matlab软件对发电机进行仿真短路试验。2.对系统的稳态运行、单相短路、两相短路、三相短路进行比较分析。3.对系统并网状态进行分析。实验内容用matlab软件搭建一个发电机与负荷小系统模型，仿真各种短路情况并对结果做进一步分析。实验步骤一、熟悉原件熟悉matlab中simulink、simmechanics、simpowersystems等要用到的主要模块。了解模块中的各个原件。二、建立模型单机系统仿真图（并网前）（并网后）三、选择模块1.从simpowersystems-machines中找到发电机simplifiedsynchronousmachinesiunits元件并复制到电路图中，双击发电机元件，进行参数设置如下：2.从simulink-sources选择常数发生器constant元件，并复制到电路图中，设置机械功率值为700e6，设置电压幅值为156e3。3.从Simpowersystems-measurements选择三相电压-电流测量three-phasev-imeasurement元件，并复制到电路图中，设置参数如下：4.从Simpowersystems-elements中选择传输线路distributedparametersline元件，并复制到电路图中，设置参数如下：（线路1与线路2设置参数相同）5.从Simpowersystems-elements中选择三相电路短路故障发生器three-phasefault元件，并复制到电路图中，参数设置如下：6.从Simpowersystems-elements中选择三相断路器three-phasebreaker元件，并复制到电路图中，参数设置如下：7.从Simpowersystems-elements中选择三相变压器three-phasetransformer(twowindings)元件，并复制到电路图中，参数设置如下：8.从Simpowersystems-elements中选择三相串联rlc负载three-phaseseriesrlcload元件，并复制到电路图中，参数设置如下：9.从Simpowersystems-measurements中选择multimeter，并将它们复制到电路图中。10.从Simpowersystems-electricalsources中选择three-phasesource，并将它们复制到电路图中，参数设置如下：11.从Simpowersystems-measurements中选择电流测量currentmeasurement元件和电压测量voltagemeasurement元件，从Simulink-sinks中选择示波器scope元件，并将它们复制到电路图中。连接好线路。四、实验波形分析（波形图中：左边上下两幅分别为三相电压量、三相电流量；右边上中下三幅分别为A相电压电流、B相电压电流、C相电压电流）1.稳态发电机电压为三相正弦量，各相电流也是正弦量2.三相接地短路短路故障前：各相电压、电流为稳态正弦量；短路故障时：各相对地电压为零，各相电流虽为正弦量，但幅值增大；短路故障切除后：各相电压、电流有所震荡，但在一个周期内能够恢复稳态值；3、AB两相接地短路短路故障前：各相电压、电流为稳态正弦量；短路故障时：A、B相对地电压为零，A、B相电流虽为正弦量，但幅值增大，C相电压升高为线电压、电流还是稳态正弦量，幅值没变；短路故障切除后：A、B相电压、电流有所震荡，但在一个周期内能够恢复稳态值，C相电压、电流为稳态正弦量；3.A单相接地短路短路故障前：各相电压、电流为稳态正弦量；短路故障时：A相对地电压为零，A相电流为正弦量，但幅值稍微变大，B、C相电压升高为线电压、电流还是稳态正弦量，幅值没变；短路故障切除后：A相电压有所震荡，但在一个周期内能够恢复稳态值，C相电压、电流为稳态正弦量；五．并网分析并网时间为0.4秒，并网后产生较大的冲击电流，并导致系统震荡、发散。电流与电压六.心得总结通过这次实验，我进一步学习使用matlab软件，对这款软件在仿真上的应用更加熟悉了，这也激起了我继续学习这款软件的兴趣。利用这款软件的仿真，我对电力系统的运行状态也有了更进一步的了解，对之前学的知识也有了比较形象的记忆。对发电机并网运行时遇到的问题有了更直观的认识。最后，谢谢兰飞老师的精心演示，赵学长的指引，还有李佳汜同学帮助，让我学会了很多知识。