动态电力系统大作业例析.doc

动态电力系统大作业 题 目： 基于Matlab的电力系统故障分析与仿真 院 系： 自动化 专 业： 电力电子及其电力传动 学 号： 114110000915 姓 名： 黄欢 指导老师： 张俊芳 完成日期： 2015.1.15 目录 1.摘要 3 2.电力系统短路故障的基本知识 3 2.1短路故障的概述 3 2.2短路故障类型和概率 4 2.3短路故障分析与诊断技术 4 3.仿真软件简介 5 3.1 Matlab的简介 5 3.2 Simulink模块简介 6 4.对称分量法在短路分析（不对称）中的应用 6 4.1不对称三相量的分解 6 4.2 对称分量法在不对称短路计算中的应用 8 4.3简单不对称短路的分类与计算（解析法） 9 4.3.1单相接地短路 10 4.3.2两相接地短路 11 五．算例分析 14 5.1故障分析实例1 14 5.2故障分析实例1 19 5.3附加代码 28 六．总结 33 参考文献 33 1.摘要 随着电力事业的快速发展，由于技术、经济等方面的原因，和大量非线性元件的应用等，在电力系统的运行过程中,时常会发生故障,如短路故障、断线故障等。短路故障最为常见，短路问题也成为电力技术方面的基本问题。 短路故障的原因主要有绝缘材料的自然老化、设备本身的缺陷，雷电、避雷针故障等气象条件，架空线路遇大风或导线覆冰引起电杆倒塌等，如运行人员带负荷拉刀闸或挖沟损伤电缆等违规操作。在发电厂、变电站以及整个电力系统的设计和运行工作中，都必须事先进行短路分析与计算，以此作为合理选择电气接线、确定限制短路电流措施等的重要依据。故计算和分析短路时各参量（各相电流、电压等）的瞬时波形非常必要。 对于短路故障的分析常采用基于对称分量法的基本理论，对称分量法采取的具体方法之一是解析法，即把该网络分解为正，负，零序三个对称序网，这三组对称序分量可分别按对称的三相电路分解。还可以编写计算机程序，通过计算机形成三个序网的节点导纳矩阵，然后利用高斯消去法通过相应公式对他们进行数据运算，即可求得故障端点的等值阻抗。最后根据故障类型选取相关公式计算故障处各序电流，电压，进而合成三相电流电压。 在工程实际中，短路计算可根据热稳定性和动稳定性的要求，作为选择电气设备的依据，为选择可靠而精确的电气主接线方案提供依据，还可以为继电保护和整定计算提供依据，对邻近的通信系统是否产生干扰提供依据。 关键词：电力系统；故障分析；对称分量；计算 2.电力系统短路故障的基本知识 2.1短路故障的概述 在电力系统运行过程中，时常发生故障，其中大多数是短路故障。所谓短路：是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地（或中性线）之间的连接。 依照短路发生的地点和持续时间，电网容量等不同，短路故障对电力系统产生的影响不同，可造成用户的供电情况部分地或全部地发生故障，用电负荷和发电出力减少，电网电压的大幅度下降，可能导致并行运行的发电机失去同步，或者导致电网枢纽点电压崩溃，严重时可引起电力系统瓦解而造成大面积的停电事故，这是最危险的后果。 2.2短路故障类型和概率 短路故障通常分为三相短路、单相接地短路、两相短路和两相接地短路。其中三相短路为对称短路，后三者为不对称短路。电力运行经验指出，单相接地短路占大多数，三项短路发生的危害最大。上述短路均是指在同一地点短路，实际上也可能在不同地点同时发生短路，例如两相在不同地点接地短路。 2.3短路故障分析与诊断技术 在电力系统和电气设备的设计和运行中，短路故障分析是解决一系列技术问题所不可缺少的基本问题，比如在选择发电厂和电力系统的主接线时，为比较不同方案接图，分析电力系统暂态稳定性，研究短路对用户的影响。合理配置各种继电保护和自动装置，并正确整定其参数。 早在 1982年 ，美国电力研究所 (EPRI)便开始了火电站设备故障检测的工作。在电站性能监测和诊断方面， EPRI一直处于领先地位。此外，美国西屋公司也在 1976年开始了电站在线计算机诊断工作，并在 1980年投入了一个小型的电机诊断系统，1981年进行电站人工智能故障诊断专家系统的研究，1984年应用于现场,到1990年己发展成为大型电站在线监测诊断系统 (AID),即汽轮发电机组智能化故障诊断专家系统。我国在故障诊断技术方面的研究起步较晚，开始于20世纪70年代末，第一阶段为起步阶段，从 1979年至 1990年大约用了 10年时间。这个阶段的特点是认识设备诊断技术的重要性，其基础理论研究十分活跃，这个阶段以快速傅里叶变换、谱分析、信号处理等技术为基础，以设备状态监测为技术目标。第二阶段为发展阶段，从 1991年开始至 90年代末以我国工业的建设迅速发展为背景，出现了诊断技术迅速发展的局面。 电力