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电力系统计算机仿真课程设计课件
电力系统计算机仿真课程设计 主 讲:*** 第一章 绪论 在电力系统中,可能发生的短路有:三相短路、两相短路、两相短路接地、单相接地短路。三相短路也称为对称短路,系统各项与正常运行时一样仍处于对称状态。三相短路电流计算是电力系统规划、设计、运行中必须进行的计算分析工作。目前,三相短路电流超标问题已成为困扰国内许多电网运行的关键问题。然而,在进行三相短路电流计算时,各设计、运行和研究部门采用的计算方法各不相同,这就有可能造成短路电流计算结论的差异和短路电流超标判断的差异,以及短路电流限制措施的不同。为了保证电力系统运行的功能和质量,在设计、分析和研究时必须保证系统的静态和动态特性。 由于在实际系统上进行试验和研究比较困难,因此借助各种电力系统动态仿真软件电力系统的设计和研究已成为有效途径之一。 本次课程设计研究的是三相对称短路,根据给定的系统图及各个元件参数,计算短路点的电压和电流。然后依次计算其他各节点的电压和电流。画出系统的等效电路图,根据此等效电路图分别计算各个支路的短路点呀和电流。忽略对地支路,重新计算各短路点的短路电压和电流,其他各个节点及支路的电压和电流。在系统正常运行方式下,对各种不同时刻三相短路进行Matlab仿真,最后将短路运行计算结果与各时刻短路的仿真结果进行分析比较。 第二章 原理分析 假设电源电压幅值和频率均是恒定值,这种电源称为无穷大功率电源。实际上真正的无穷大功率电源是不存在的,因而只是一个相对的概念,往往是以供电电源的内阻抗与短路回路总阻抗的相对大小来判断能否看做无穷大功率电源。当供电电源的内阻抗小于短路回路总阻抗的10%时,则可以认为供电电源为无穷大功率电源。在这种情况下,外电路发生短路对电源影响很小,可近似认为电源电压幅值和频率保持恒定。 第三章 实例分析 图2 无穷大电源供电系统三相短路 第四章 MATLAB ?MATLAB 产品家族是美国 MathWorks公司开发的用于概念设计,算法开发,建模仿真,实时实现的理想的集成环境。由于其完整的专业体系和先进的设计开发思路,使得 MATLAB 在多种领域都有广阔的应用空间,特别是在 MATLAB 的主要应用方向 — 科学计算、建模仿真以及信息工程系统的设计开发上已经成为行业内的首选设计工具,全球现有超过五十万的企业用户和上千万的个人用户,广泛的分布在航空航天,金融财务,机械化工,电信,教育等各个行业。 MatLab控制系统仿真软件是当今国际控制界公认的标准计算软件,1999年MatLab5.3版问世,使MATLAB拥有更丰富的数据类型和结构、更友善的面向对象、更加快速精良的图形可视、更广博的数学和数据分析资源、更多的应用开发工具。特别是SIMULINK这一个交互式操作的动态系统建模、仿真、分析集成环境的出现,使人们有可能考虑许多以前不得不做简化假设的非线性因素、随机因素,从而即使学生没有对非线性动态系统进行分析研究的数学基础,仍可通过仿真来认知非线性对系统动态的影响。 针对上面分析的案例来做个实例,图形如下: 模块名 提取路径 无穷大功率电源10000 MV·A,110 kV Source SimPowerSystems/Eletrical Sources 三相并联RLC负荷模块5MW SimPowerSystems/Elements 串联RLC支路Three?PhaseParallel RLC Branch SimPowerSystems/Elements 双绕组变压器模块Three?PhaseTransformer (Two Windings) SimPowerSystems/Elements 三相故障模块Three?Phase Fault SimPowerSystems/Elements 三相电压电流测量模块Three?PhaseV?I Measurement SimPowerSystems/Measurements 示波器模块Scope Simulink/Sinks 电力系统图形用户截面Powergui SimPowerSystems 第五章 课程设计要求 1.学生应按照要求独立分析、解决问题,按计划完成课程设计任务; 2.不得抄袭或找人代做,否则按考试作弊处理; 3. 学生在完成课程设计时须提交不少于3000字课程设计说明书;说明书结构为:(1)封面,(2)任务书,(3)摘要,(4)关键词,(5)目录,(6)正文,(7)参考文献; 4.除图外,其他的必须手写,否则按不及格处理。
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