第五章MATLAB在电力系统故障分析中的仿真实例

第5章MATLAB在电力系统故障分析中的仿真实例5.1无穷大功率电源供电系统三相短路仿真5.2同步发电机突然短路的暂态过程仿真5.3单相短路故障仿真5.1无穷大功率电源供电系统三相短路仿真5.1.1无穷大功率电源供电系统三相短路的暂态过程5.1.2无穷大功率电源供电系统仿真模型构建5.1.3仿真结果及分析图5-1无穷大功率电源供电的三相电路突然短路图5-2无穷大功率电源供电系统5.1.2无穷大功率电源供电系统仿真模型构建1)PhaseAFault、PhaseBFault和PhaseCFault用来选择短路故障相。2)Faultresistances用来设置短路点的电阻，此值不能为零。3)GroundFault选项用来选择短路故障是否为短路接地故障。4)Groundresistances当故障类型是短路接地故障时显示该项，用来设置接地故障时的大地电阻。5)Externalcontroloffaulttiming可以添加控制信号来控制该模块故障的启动和停止。6)Transitionstatus和Transitiontimes用来设置转换状态和转换时间；其中,Transitionstatus表示故障开关的状态，通常用“1”表示闭合，“0”表示断开；Transitiontimes表示故障开关的动作时间；并且每个选项都有两个数值，而且它们是一一对应的。7)Snubbersresistance和snubbersCapacitance用来设置并联缓冲电路中的过渡电阻和过渡电容。8)Measurements用来选择测量量。图5-3无穷大功率电源供电系统的Simulink仿真图表5-1图5-3仿真电路中各模块名称及提取路径模块名提取路径无穷大功率电源10000MV·A,110kVSourceSimPowerSystems/EletricalSources三相并联RLC负荷模块5MWSimPowerSystems/Elements串联RLC支路Three⁃􀰊PhaseParallelRLCBranchSimPowerSystems/Elements双绕组变压器模块Three⁃􀰊PhaseTransformer(TwoWindings)SimPowerSystems/Elements三相故障模块Three⁃􀰊PhaseFaultSimPowerSystems/Elements三相电压电流测量模块Three⁃􀰊PhaseV⁃􀰊IMeasurementSimPowerSystems/Measurements示波器模块ScopeSimulink/Sinks电力系统图形用户截面PowerguiSimPowerSystems图5-4电源模块的参数设置图5-5采用有名值时变压器模块的参数设置图5-6采用标幺值时变压器模块的参数设置图5-7输电线路模块的参数设置图5-8三相电压电流测量模块图5-9三相线路故障模块参数设置5.1.3仿真结果及分析图5-10变压器低压侧三相短路电流波形图5.2同步发电机突然短路的暂态过程仿真5.2.1同步发电机突然三相短路暂态过程简介5.2.2同步发电机突然三相短路暂态过程的数值计算与仿真方法无阻尼绕组同步发电机三相短路电流计算有阻尼绕组同步发电机三相短路电流计算图5-12发电机端突然发生三相短路时的a相定子电流波形图图5-13发电机端突然发生三相短路的Simulink仿真模型图5-14同步发电机模块的参数设置图5-15升压变压器模块的参数设置图5-16利用Powergui模块的潮流计算和电机初始化窗口计算初始参数5.3单相短路故障仿真当网络元件只用电抗表示时，不对称短路的序网络方程复合序网：各序网络在故障端口联接起来所构成的网络图5-2210kV中性点不接地系统仿真模型三相电源050HzY输电线路100kmA接地短路0.01s发生短路0.02s切除