基于matlabsimulink在电力系统中的应用.doc

1、基于MATLAB/Simulink在电力系统中的应用Simulink是MATLAB提供的实现动态系统建模和仿真的一个软件包，是基于框图的仿真平台，Simulink挂接在MATLAB环境上，以MATLAB强大的计算功能为基础，利用直观的模块框图进行仿真和计算。此外不同的科学领域根据自己的仿真要求，开发了大量的专用仿真模块，其中SimPowerSystems可以方便的进行RLC电路，电力电子电路、电力系统和电机控制系统等的仿真。影响三相变压器励磁涌流波形特征的因素很多，如电源电压大小、合闸初相角、系统等值阻抗大小和相角、三相绕组的接线方式、铁芯材料和合闸钱铁芯磁通大小和方向等，本文结合我厂高备变空

2、载合闸时出现励磁涌流的实际情况仅以理想化的仿真模型对励磁涌流的特点进行简单的分析。建立模型如下：电源模型采用无穷大功率电源，110KV，中性点直接接地。变压器:110/6.3KV,10MVA,YnD11接法，饱和铁芯。Scope显示高压侧三相励磁涌流波形Scope1显示零序电压。Scope2显示零序电流。Scope3显示主变低压侧电流。三相断路器在0.1S时闭合，使用Ode15s算法，仿真结果如下：三相励磁涌流Scope显示波形如下：从仿真结果可以明显看出励磁涌流有以下特点： 包含很大成分的非周期分量，使涌流偏于时间轴的一侧。 波形直接出现间断角。 含有大量的高次谐波。 该模型下虽然励磁涌流数

3、值不大但是衰减时间很长，完全衰减需要5S。从观察Scope3中没有波形可知励磁涌流只流过电源侧绕组，所以励磁涌流属于流入差动回路中的不平衡电流，通过FFT Analysis工具对励磁涌流数据分析，结果如下表所示：励磁涌流（%）A相B相C相直流58.6120107基波100100100二次谐波59.31175.8三次谐波22.25.747.8四次谐波5.21.024.1五次谐波32.98.0励磁涌流属于正常工况下的电流,但它却是诱发保护动作的差动电流。因此,在变压器保护中, 必须鉴别出励磁涌流,防止差动保护误动。我厂采用的是二次谐波制动用于鉴别励磁涌流，定值：0.2。大型变压器的励磁涌流衰减较慢

4、,若采用提高保护的动作电流值,会降低保护的灵敏度,延长保护时间。当采用二次谐波制动时, 系统的扩大和运行方式的增多会使二次谐波不再是励磁涌流的独有特征,当变压器内部故障时, 也可能产生较大的二次谐波而使保护延时动作。当变压器空载合闸发生短路时, 会由于二次谐波制动而延时动作，间断角和励磁涌流的二次谐波是相关的,间断角越大, 二次谐波涌流就越大,而短路电流只有基波和非周期分量,且在一个周期内是没有间断角的, 所以与二次谐波制动相比,间断角原理制动方式有其特有的优点。三相变压器空载合闸时，产生不对称的三相励磁涌流，并且各相励磁涌流中所包含的谐波成分也不对称。所以在变压器中性点直接接地的系统中产生零

5、序电压和零序电流，我厂高备变在空载合闸时就出现了零序保护启动的情况，下图是仿真零序电压（3U0）波形零序电流（3I0）波形Scope2： 由仿真可知零序电流3I0峰值为50A，持续时间较长，保护装置中零序保护定值为0.83，折算到一次侧为49.8A，延时0.5S，实际运行中极有可能造成保护启动或动作出口，因此可以考虑退出零序保护。 Simulink以其强大的仿真功能被广泛应用于航空航天、电气工程、生物医药、信号处理等领域，电气技术人员可以方便的使用Simulink建立各种电力系统仿真模型，模拟故障及运行方式，使我们对抽象的理论有了具体、生动的认识，也为电力系统分析提供了一个便捷的手段。因此熟练掌握Simulink已是电气技术人员必不可少的一项技能。 本文是通过网络收集，如有侵权请告知，我会第一时间处理。 .