基于matlab的电力系统仿真 翻译鲁

1、基于matlab的电力系统仿真摘要： 在电力系统中，有各种各样的事件，如故障。当这个事件已经发生了，就是电力系统暂态现象。为了进行电力系统暂态现象分析，我们会使用各种方法以及工具。行波理论也是一种分析电力系统暂态现象的方法。行波理论早已经是其中的一个分析领域，例如输电系统或电气铁路系统的故障定位。众所周知，基于行波理论的分析方法在精度方面具有优势。 在这篇论文中， 行波理论在MATLAB程序上的实现。利用行波理论的MATLAB程序对电力系统暂态现象进行了分析。验证程序结果的准确性，与电磁暂态程序（EMTP）进行结果的比较。 ©2016，IFAC（国际自动控制联合会）主办的由Elsev

2、ier公司保留所有权利。关键词：行波，电力系统暂态分析，MATLAB的GUI，电磁暂态程序（EMTP）1.简介 在电力系统工程领域，利用行波理论对电力系统发生的暂态现象进行分析。此外，由于精度，行波理论用于传输系统或电气铁路系统的故障定位。行波理论是电力系统工程领域的热点问题之一，并得到了广泛的应用。在电力系统模型中，有三种传输线模型。首先是串联线模型，二是PI截面线模型，最后一个是分布参数线模型。但只有分布参数线模型可以用来分析瞬态现象。由于分布参数线模型是最能反映三种电力系统模型之间实际传输线的模型。事实上，当电压被施加在一端的实际传输线，在线路另一端观察到的电压稍有延迟。这表明，有波行为

3、的传输线。这种延迟被认为是波过境时间。但在串联线模型和PI剖面线模型中，波的传输时间被认为是瞬时的，所以波的影响是不允许的。因此，对架空线路和地下线路的波传播进行分析，需要采用分布参数线模型。 本文利用MATLAB软件实现了分布参数线模型。此外，利用Matlab / GUI，暂态现象分析程序开发的行波理论的基础上。通过EMTP仿真结果的比较，验证了程序的准确性。2.行波传播传输线行波分为两波型。首先是沿X轴沿正方向传播的入射波。这被认为是正向波。另一种是沿X轴负方向传播的反射波。这被认为是反向波。一般来说，向前的方向是指从左到右的方向，向后的方向是从右到左的方向。根据线的末端类型，不同形状的行

4、波传播。第一种情况下，如果线路结束，行波传播过程如下。a）CB关闭和入射波走向开路b）入射波达到开路c）入射波反射正给2vi（入射电压VI）在开路d）反射波到达源。整个线路受2vie）源产生VI反射波走向开路f）波到达开路并呈负向反射克波向源头传播g）克波向源头传播h）波到达源、线主体到0Vi）负反射，负波成为一个+ VI波j）重复b）2405-8963©2016，IFAC（国际自动控制联合会）主办的由Elsevier公司保留所有权利。国际自动控制联合会的同行评审。10.1016/j.ifacol.2016.10.688第二种情况是封闭型。在这种情况下，电压保持0，但电流不断增加由于

5、反复反射。最后一种情况是，两条线路有不同的浪涌阻抗连接。在这种情况下，两个线连接，创建过渡点。在这个过渡点，行波根据反射/透射系数传播。在两个线路连接的情况下，行波传播的过程如图1所示。图1. 在两条具有不同特征线的直线上传播行波2.1反射/透射系数的计算考虑到图1，反射/透射系数的计算可以得到如下。利用该方程可以计算出包括反射波和折射波在内的行波。那里,:v反射系:v透射系Z0：波阻抗（线）Z:浪涌阻抗（Line B）3.行波分析的发展MATLAB程序在本文中，我们开发了瞬态现象分析程序，利用MATLAB的行波理论的基础上。与EMTP），相同的仿真条件的应用如表1所示。3.1条件模拟 为了验

6、证开发的MATLAB程序的准确性，比较两例（从MATLAB和EMTP的结果）。观察过渡电压点清楚，源电压直流1000V。接收端的3种类型，1）阻抗，2）开放式，3）近端，被认为是。其他线路特性包括浪涌阻抗如表1所示。表1.模拟条件在本文中，我们开发了瞬态现象分析程序，利用MATLAB的行波理论的基础上。验证了程序的准确性，我们进行了比较结果与EMTP。在这两种情况下（使用MATLAB在图2中，开发了MATLAB程序的主窗口。开发的程序可以提供选择，所以用户可以选择条件结束的行。图2.主窗口的行波分析程序，用matlab图35，按终点类型分为3种情况。在图3中，示出了线路末端用于阻抗端的情况。在

7、这个阶段，用户可以输入线路参数，如源电压，浪涌阻抗，线路长度。根据输入线路数据，计算出过渡点电压。图3.参数输入菜单（案例1：阻抗端）在图4中，示出了端部被施加到开口端的情况。在这种情况下，接收端阻抗被认为是无限的值来应用开口端。在这种情况,由于接收端阻抗的无穷值，接收端的反射系数等于1。图4.参数输入菜单（案例2：打开结束）在图5中，示出了线的端部用于闭合端的情况。在这种情况下，接收端阻抗等于“0”来应用闭合端。由于接收端阻抗的零值，接收端反射系数计算为“1”，在这种情况下使用方程。图5.参数输入菜单（案例3：封闭端）4.结果分析4.1案例一：阻抗端图6（a）和（b），通过开发的程序观察到过

8、渡点的电压波形（MATLAB）和EMTP显示每行结束时应用阻抗端。结果表明，相同的电压波形，因此，验证了开发的程序可以实现在这种情况下，正确的行波传播。图6.过渡点电压形状（阻抗端）（a） ：MATLAB的结果，（b）计算结果根据后续计算过程，绘制图6中的电压波形。（1） 电压1000V）分为发送端的阻抗和阻抗（线）。因此，在转变点达到833.33v电压波。在这时间，入射波277.78v（833.33v XAB）在过渡点的测量。（2） 入射波到达接收端。此时，反射波92.59v（277.78v XR）的产生和达到转折点。然后，反射波61.73v（92.59 xBB）在过渡点生成。最后，在这一时

9、刻的过渡点电压，可以通过以下方式获得累积电压波的总和。作为一个结果，432.1v（277.78v + 92.59v + 61.73v）在过渡点的测量。（3） 以这种方式，反复到达在过渡点上的电压波的累积和。4.2案例2：开口端图7（a）和（b），通过开发的程序观察到过渡点的电压波形（MATLAB）和EMTP显示每行结束时采用开放式。结果表明，相同的电压波形，因此，验证了开发的程序可以实现在这种情况下，正确的行波传播。图7.过渡点的电压形状（开口端）（1） ：MATLAB的结果，（b）计算结果：根据后续计算过程，绘制图7中的电压波形。（a） 与4.1相同。（b） ）入射波到达接收端。然而，在这个

10、时候，由于R = 1，反射波277.78v（277.78v XR）的产生和达到转折点。然后，反射波185.18v（277.78 xBB）在过渡点生成。最后，在这一时刻的过渡点电压，可以通过以下方式获得累积电压波的总和。作为一个结果，740.74v（277.78v + 277.78v + 185.18v）在过渡点的测量。（c）)以这种方式，反复到达在过渡点上的电压波的累积和。4.3案例3：封闭端图8（a）和（b），通过开发的程序观察到过渡点的电压波形（MATLAB）和EMTP显示每行结束时应用于近端。结果表明，相同的电压波形，因此，验证了开发的程序可以实现在这种情况下，正确的行波传播。图8.过渡

11、点电压形状（闭合端）（1） ：MATLAB的结果，（b）计算结果根据后续计算过程，绘制图8中的电压波形。（a） 与4.1相同。（b） ）入射波到达接收端。然而，在这个时候，由于R = 1，反射波-277.78v（277.78v XR）的产生和达到转折点。然后，反射波-185.18v（-277.78 XBB）在过渡点生成。最后，在这一时刻的过渡点电压，可以通过以下方式获得累积电压波的总和。作为一个结果，-185.18v（277.78v-277.78v-185.18v）在过渡点的测量。（c） 以这种方式，反复到达在过渡点上的电压波的累积和。5.结论本文利用行波理论，利用MATLAB开发了具有不同浪涌阻抗的输电线路过渡点电压分析程序。考虑到3