电力系统继电保护仿真实验指导书(试用稿)概要.docx

电力系统继电保护 实验指导书 张艳肖 编 适用于 12级电气工程及其自动化专业 西安交通大学城市学院二o—五年三月 - - PAGE # - 第一部分 MATLAB 基础 1.1 MATLAB 简介 1.2 MATLAB 的基本界面 1.2.1 MATLAB 的主窗口 1.2.2 MATLAB 的主窗口 1.3 SIMULINK 仿真工具简介 1.3.1 SIMULINK 的启动 1.3.2 SIMULINK 的库浏览器说明 第二部分 仿真实验内容 实验一 电力系统故障 实验二 电流速断保护 实验三 三段式电流保护 - 13 - 实验四 线路自动重合闸电流保护 - 17 - - - PAGE # - 第一部分MATLAB基础 1.1 MATLAB简介 MATLAB是一种适用于工程应用各领域分析设计与复杂计算的科学计算软件，由美国 Mathworks公司于1984年正式推出，1988年推出3.X(D0S)版本，1992年推出4.X(Windows) 版本；1997年推出5.1(Windows)版本，2000年下半年，Mathworks公司推出了 MATLAB6.0 版本。随着版本升级，内容不断的扩充，功能更加强大。 MATLAB在国内外的大学中，特别是数值计算应用最广的电气信息类学科中，已成为每 个学生都应掌握的工具。 1.2 MATLAB的基本界面 1.2.1 MATLAB勺主窗口 启动 MATLAB 启动MATLAB 启动 MATLAB的方法有很多，下面是最常用的方法。 双击系统桌面的MATLA图标￡ 从桌面“开始”-“程序”-“ MATLA” 启动MATLAB 启动 MATLAB后，如图1-1所示。 r- iPirx Eil* Edit D*■豆u. Eu--^X-aZ C-feHlcR-d-p ILdri^oiv r r_5 M■电* g 一I L ??口y k ? 口 ■ = q A十 .1J ■ TbcuzliF fU 丹 KkL-11 ■ ■ r,3\- J ■ ■七 m?rLUb a.r. K—— L / ~r-\ 3z 3-Ef -电 L l—S-W 下 + 日=』]- S* 0—一 L 5-6-S 上千11 = 1日 —fK ttf一一 L -C- J ￡ *-- -r*-^￡ i sr —知 -1-^ H 1 s.-u-1[| 1- 图1-1 MATLAB桌面 1.2.2 MATLAB勺主窗口 MATLAB的主窗口包含有6个下拉菜单和10个功能按钮，用来进行整体的环境参数的 设置，如图1-2所示。 i IATLAB T.a.O □ 佥电您勺to r5fJ [fl I ? I吐儀的文樹Hza 二 O ⑥ fhpE-tculz 0 Kvf 5 JliQ .日 TklC T 图1-2 MATLAB的主窗口的菜单和功能按钮 1.3 SIMULINK仿真工具简介 Simulink是Mathworks公司开发的MATLAB仿真工具之一，其主要功能是实现动态系统 建模、仿真与分析。Simulink下有很多专用功能模块，如航空航天模块库(Aerospace Blockset)、 通信模块库(Communication Blockset)、神经网络模块库(Neural Network Blockset)、电力系统 模块库(SimpowerSystems)等。其中电力系统模块库对用于电路、电力电子系统、电机系统、 电力传输等过程的仿真分析。 功能强大的SimpowerSystems和Simulink同时使用将使一些复杂的、非线性的系统建模 与仿真变得非常容易。它包括 7个子模块库：电源(Electriial Sources)子库里有单/三相交流电 压源、单相电流源、直流电压源、受控源等，元件子库 (Eleme nts有各种支路、负载和开关、 变压器等主要电力设备元件，附加子库(Extra Library)汉纳有各种附加的控制、测量模块和特 殊变压器等模块，电机子库(Machines)有异步、同步、控制等各种电机，测量子库(Measurement) 含有电压电流和阻抗等测量元件，电力电子子库 (Power Electronics)里有Gto、IGBT、Mosfet、 Thyristor各种电力电子元器件等。 利用SIMULINK对系统进行仿真与分析，在进入虚拟实验环境后，不需要书写代码, 只需使用鼠标拖动库中的功能模块并将它们连接起来，按照实验要求修改各元器件的参数。 通过虚拟实验环境建立实验仿真电路模型，可使一些枯燥的电路变得有趣味，复杂的波形变 得形象生动，使得各种复杂的能量转换过程比较直观地呈现在学生面前。 以下采用Matlab来 仿真电力电子技术课程中的传统实验，和传统的硬件实验对比，此实验方法有很大优越