1、基于基于 Matlab 的电力系统故障分析与仿真的电力系统故障分析与仿真 摘摘 要：要： 本文介绍了 MATLAB 软件在电力系统中的应用， 以及利用动态仿真工具 Simulink 和电力系统工具箱 PSD 进行仿真的基本方法。在仿真平台上，以单机无穷大系统为建 模对象，通过选择模块，参数设置，以及连线，对电力系统的多种故障进行仿真分析。同 时，设计一个 GUI 图形界面，将仿真波形清晰地显示在界面上以便比较和分析。结果表 明，仿真波形基本符合理论分析，说明了 MATLAB 是电力系统仿真研究的有力工具。 关键词：关键词：电力系统；仿真；故障；MATLAB；GUI Abstract：This
2、paper introduces the applications of MATLAB in power system analysis, and the basic simulation method of taking use of Simulink and PSD. On MATLAB simulation platform, take a single machine-infinite-bus system as modeling objects, by selecting the module, parameter settings, and connecting modules t
3、o simulate and analyse various fault of power system. At the same time, in order to facilitate comparison and analysis simulation waveform, design a GUI for showing waveform clearly. The results show that the simulation waveform in line with theoretical analysis, indicates that MATLAB is a powerful
4、tool for researching simulation of power system. Keywords：PowerSystem; Simulation; Fault; Matlab; GUI 0 前言前言 1,2 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，电力系统的 生产和研究中仿真软件的应用也越来越广泛。 现在， 我们主要使用的电力系统仿真软件有： EMTP 程序，用于电力系统电磁暂态计算，电力系统暂态过电压分析，暂态保护装置的综 合选择等。PSCADEMTDC 程序，典型应用是计算电力系统遭受扰动或参数变化时，参 数随时间变化的规律。PSASP，其功能主要
5、有稳态分析、故障分析和机电暂态分析。 还 有 MathWorks 公司开发的 MATLAB 软件。 在 MATLAB 中， 电力系统模型可以在 Simulink 环境下直接搭建，也可以进行封装和自定义模块库，充分显现了其仿真平台的优越性。更 重要的是，MATLAB 提供了丰富的工具箱资源，以及大量的实用模块，使我们可以更加 深入地研究电力系统的行为特性。本篇论文将在熟练掌握 MATLAB 软件的基础上，对电 力系统的故障进行建模、仿真、分析，并且设计一个 GUI 图形用户界面来反映故障波形。 1 1 MATLAB 简介简介 3 MATLAB 有强大的运算绘图能力，给用户提供了各种领域的工具箱，
6、而且编程语法 简单易学。下面简单介绍一下本次仿真建模中需要用到的工具箱。 1）Simulink 基本库，为用户提供了多种基本模块。它有两个显著功能，即仿真与连 接，是实现动态系统建模、仿真的一个集成环境。2）PSB(PowerSystemBlock)电力系统模 块库，涵盖了电路、电力电子、电气传动和电力系统等电工学科中常用的基本元件和系统 的仿真模型，为电力研究者带来了更大的便利。它由以下 8 个子模块库组成：电源模块库 (Electrical Sources)；基本元件模块库(Elements)；电力电子模块库(Power Electronics)；电 机模块库(Machines)； 连接模块库(Connectors)； 测量模块库(Measurements)； 附加模块(Extra Library)；电力图形用户接口(Powergui)。3）GUI（用户图形界面）是程序的图形化界面。 组件、 图象窗口以及回应是创建界面所必须的三个基本元素。 它提供用户一个常见的界面， 以及一些控件，例如，按钮，列表框，菜单等。通常，还可以通过编程来实现多种功能。 2 2 电力
