Simulink电力系统仿真-三相短路

三相短路:
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EM:容量为10000MVA,额定电压为110kV的电源。
RL:线路阻抗。
T:变比为10的降压变压器。
UM:母线。
Fault:模拟三相短路。

模块的设置:
EM:
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RL模拟线路:

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变压器:
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SI表示国际单位制。
Nominal表示额定功率。
其他的参数可以根据变压器的铭牌计算。
Fault:
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初始状态是0,表示断开,即未发生故障;
Switching[0.02],表示在0.02s时间闭合,即发生故障。
Ron表示短路线路的电阻,必须要有的
最后结果:
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在0.02s的时候系统发生三相短路故障,三相短路会出现短路冲击电流1.624e4A;短路周期电流1.085e4A。
可以通过以下方式下载数据:
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当初始为open状态时,若switching time设为:[t1 t2],则t1表示第一次合闸时间,t2表示合闸后在仿真时间到达t2时分闸,相当于一闭一开动作两次;
若switching time设为:[t1],则仅表示在t1时间合闸,合闸后不再分闸。

### 使用MATLAB进行电力系统短路故障仿真 #### 建立电力系统模型 为了有效进行电力系统短路故障仿真,首先需要构建一个精确的电力系统数学模型。这可以通过MATLAB中的Simulink环境来完成。通过选择合适的元件并连接它们,可以创建出代表实际电力网络结构的虚拟模型[^1]。 ```matlab % 创建一个新的Simulink模型文件 new_system('PowerSystemModel'); open_system('PowerSystemModel'); ``` #### 添加必要的组件 对于具体的短路故障分析,在Simulink中应加入特定于该类问题的功能模块。例如,可以从 Simscape Electrical 库拖拽发电机、变压器、线路等基础部件到工作区;同时也要准备用于触发不同类型的短路事件(如三相短路、单相接地短路)的相关控制逻辑单元[^2]。 #### 设置参数与配置 一旦完成了物理拓扑的设计之后,则需进一步调整各个电气设备的具体数值设定——比如电阻值、电抗量级等等。此外还需指定初始条件以及边界约束情况下的操作模式。这部分工作通常涉及到修改属性对话框内的字段输入或是编写脚本来批量处理多组数据集。 ```matlab set_param('PowerSystemModel/Generator', 'NominalVoltage', '13.8kV'); % 设定发电机电压等级 ``` #### 实施短路测试场景 当一切准备工作就绪以后就可以着手安排各类短路实验了。借助内置的时间延迟开关或者自定义的状态机机制可以在任意时刻激活预设好的故障情形。值得注意的是每次运行之前都建议保存当前版本以便后续对比分析结果差异之处。 ```matlab add_block('simulink/Sources/Clock', 'PowerSystemModel/FaultTrigger/Clock'); % 插入时钟信号源作为启动依据 ``` #### 运行仿真获取输出 最后一步就是执行整个流程并通过观察示波器窗口内显示出来的电压电流曲线变化趋势来评估所选方案的有效性和合理性。如果发现某些地方不符合预期则应回溯之前的环节查找潜在错误直至得到满意的效果为止。 ```matlab sim('PowerSystemModel'); % 启动仿真过程 open('scope_window_name'); % 打开记录有测量数据的Scope界面查看图形化反馈信息 ```
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