山东科技大学信电学院继电保护作业MATLAB对不同电力系统故障的分析Abstract:withthedevelopmentofpowerindustry,powersystemplanning,operationandcontrolofthecomplexityisalsogrowing,inpowersystemproductionandstudy,simulationsoftwareisappliedmoreandmorewidelyintheMATLABasasimulationsoftware,intheelectricpowersystemSimulationplaysagreatrole.ThisarticlethroughdynamicsimulationtoolSinmulinkrespectivelyonthepowersystemofthelowvoltagesideofthebigloadswitching,thelowpressuresideofthecircuit,andthehigh-pressuresideofthecircuitsimulation,tojudgethefaultinfluenceonelectricalpowersystem,andmakestheanalysis.Keyword:MATLAB,Powersystemfault,sinmulink.摘要：随着电力工业的发展，电力系统规划、运行和控制的复杂性亦日益增加，在电力系统的生产和研究中，仿真软件的应用也越来越广泛。MATLAB作为一种仿真软件，在电力系统的仿真中发挥着巨大的作用。本文通过动态仿真工具Sinmulink分别对电力系统的低压侧的大负载的投切，低压侧的短路，以及高压侧的短路进行仿真，来判断各种故障对电力系统的影响,并对其作出分析。关键词：MATLAB仿真；电力系统故障0引言影响电力系统稳定性的因素有多种，包括大型负荷的投切，低压侧短路和高压侧短路，故障的类型对电力系统的稳定性的影响是不同的。本文分别对低压侧的大负荷投切、低压侧短路、高压侧短路分别进行仿真实验，并通过对实验结果波形的对比来判断不同的故障对电网的影响。1模型的建立与计算1.1模型的建立Fig1.1本文采用的电力系统模型是单发电机放射式拓扑结构，其中包括一台发电机，一台升压变压器，一台降压变压器，还有三个典型的负载。本文采用不同时刻发生不同故障分别进行对比，来判断不同故障对电力系统的影响。例如0.1s-0.2s发生低电压侧的单相短路，0.3-0.4s发生大负荷的投切，0.5s-0.6s则是高压侧三相短路。本文还计算了低压侧短路电流的大小，并与仿真值做比较，来判断仿真的可靠性。1.2理论值的计算发电机参数=100MVA，=10.5kV,=1.035.变压器T1参数：=100MVA,=10.5/121,=10.5%变压器T2参数=100MVA,=110/38.5,=10.5%.线路参数：L=100km,=0.3864/km,=0.01273/km,各元件的标幺值如下：=100MVA，=115kV,发电机侧电压的基准值为：=*=115*10.5/121=9.98kV负载侧电压的基准值为：=36.6kV发电机电抗的标幺值为；输电线路的标幺值为：变压器1的标幺值为：变压器T2的电抗的标幺值：短路点的转移电抗为：则短路点电流为2参数的设定Fig2.1在图fig2.2中，同步发电机采用p.u.标准同步发电机模块，根据前面的计算设置其参数，参数设置如下Fig2.2由于发电机模块为电流源输出，必须在气出口处并联一个有功负载，否则无法运行。其他模型的参数根据给定值设定即可。必须注意的是在仿真前，要设置Powergui模块，对其潮流和电机初始化设置，并设定电机出口为平衡接点。选择Ode15s算法，仿真开始为0s,结束为1s,开始进行仿真。3仿真结果Fig3.1结果分析：在0.1s~0.2s之间为load1侧发生单相短路，在0.3s时切load2并在0.4s时投入load2,在0.5s~0.6s在高压侧发生三相短路。由波形我们看出，不管是低压侧负荷的投切，还是低压侧的短路都不会对大电网高压侧产生大的影响（短路时高压侧的电压稍微上升，切负载是电压稍微回落），但在高压侧发生短路时电网的高压侧电压急剧下降，故障切除后电压又急剧上升，可能会损坏电气设备。Fig3.2结果分析：load1侧发生单相短路冲击电流位于35A~40A之间，正好与计算所得的电流37A完全符合。这说明此次仿真是正确的。参考文献：【1】何仰赞，温增根。电力系统分析（上、下册）第三版华中科技大学出版社，20