基于Matlab工具的电力系统故障分析
李小燕，高伟，辛华
（1.西安电力高等专科学校，陕西西安710032；2.国网宝鸡供电公司，陕西宝鸡721004）
摘要：基于Matlab工具构建有关电力系统故障分析模型是当前最为行之有效的一种技术手段，其实质是利用一种SIMULINK模块完成对不同设备地点多种故障类型的成因分析，对各种电力系统故障予以采样分析，预测各相波形并能对Matiab工具涉及到的各种电力系统故障理论进行可行性预估.下文，将选取IEEE11节点作为研究对象，专门制作图形对话窗口，定 位具体电力系统故障位置和故障类型，将电力系统故障的相波于图形对话窗口中加以显示，比对实际相波和理论相波之间的异同之处，最终提出与之相应的改良方法，仅供参考.
关键词：Matlab工具；电力系统故障；SIMULINK模块；IEEE11节点模型
中图分类号：TP391.9;TM7.3文献标志码：B文章编号：1009-3230（2016)10-0056-03
Power SystemFaultAnalysisBased onMatlabTools
LI Xiao yan' GAO Wei² XIN Hua' WANG Jin(1.Xi' an electric power college Xi' an 710032 China;2. Baoji Power Supply Company Baoji 721004 Shaanxi Province China)
Abstract:Based onMatlab tools to build the electrc power system fault analysismodel is oneof themost effective technical means the essence of which is to use a SIMULINK module to plete theto all kinds of electric power system fault analysis can predict the waveform phase and the Matlab paper analyzes the causes of many kinds of fault location for the diferent equipment tyes samplingtools involved all kinds of eletric power system fault theory to estimate the feasibility. Below willchoose IEEE1l node as the research object specially make graphics dialog window locate thespecifc powe systemfsult location andfault typesthe lectri powersystemfalt phase wave in te gaphics in the chat window to display paring the similarities and differences between reality andtheory of wave finally put fonward the corresponding improvement method for reference only.
Key words: Matlab tools; Power system fault; SIMULINK module; IEEE11 node model
及数学设计，为当前社会科学研究做出了极大的贾献.Matlab程序中SIMULINK模块是一种极为关键的构造部件，其具备实现动态建模和分析仿模拟与特性响应，同时又能完成对整个电力系统 真的大集成效应，可以对实际运行系统进行仿真的改良与优化，提升整个电力系统的运行性能，保证系统开发目标的完美实现.
0引言
历经“十一五”和”十二五”两个国家五年计划以后，我国电力产业发展已接近实现了全企规模化生产的目的，整体行业水平已经具备了一定视为一种功能多样化的工程类运算程序，它基于 的国际市场竞争实力.Malab工具一直以来都被矩阵运算实现数学分析过程和可视化图形显示以
1MATLAB的建模仿真基础
1.1仿真技术
仿真技术是以相似原理、系统技术、信息技术以及仿真应用领域的有关技术为基础，以计算机
系统及仿真器为工具，利用模型对系统进行研究的一门多学科的综合性技术.
1.2仿真分类
统仿真；连续、离散（时间）混合系统仿真；定性系 （1）按模型的类型分：连续系统仿真：离散系统仿真.
（2）按实现的手段：物理仿真；计算机仿真；半实物仿真；虚拟仿真：构造仿真.
1.3计算机的仿真过程
数学模型算法（数学模型的处理方法）结果的可视化.
1.4Simulink工具
计算机仿真工具.Simulink没有独立的函数，但是它提供S函数.
1.5S函数
S函数可以是matlab的m文件，也可以是FORTRAN程序、C或C程序，通过一定的规则让Diagnosties选择警告等级.Advanced高级设置.弹簧振子运动仿真模型dblcarl（MATLAB自带 Simulink的模型或模块能够被调用.例如：连体的）.
1.6构建简单Simulink模型
（1）启动 Simulink程序，并于命令窗中输人Simulink指令，也可以直接点击工具栏内的相应
按钮，然后打开模型的编辑窗口.
（2）按照实际情况构建网络数字模型.
（3）确定既需的仿真模块.
（4）编辑数学模块，为构建数字模型提供便利.
（右键）、信号线的移动、信号线的标签，单左击选 （5）连线.（注意端点的连接、分点的连接中目标线，双左击编辑信号线标签等）.
（6）模块参数的设置.
示波器设置然后仿真运行.非数学输出必须先建 （7）仿真输出.数学输出先双击示波器，对立S函数，然后方可仿真运行.例如：对满足dx/du=sin（t），x（0）=0.数学规律的过程中进行仿真.结果用示波器显示.仿真时间：为10个单位解思路：本题需要积分模块（积分模块的输人 为x上一点）、正弦波模块作为数学处理的模块.再如：设在一定的温度情况下.冠状病毒的出生率与当前的病毒总数成正比，死亡率与当前的病1000，研究病毒总数及总数的变化率随时间变化网络系统显示波形的仿真模型构建已经完
骤1：建立数学模型.设任意时刻的病毒总数为x，则birthate=bx deathrate=px²2，故有x上一点模块（两块）、乘法模块、求和模块、求和模块以及 =bx-px²2.步骤2：确定模块为积分模块、增益示波器.步骤3：对模块的位置和输人输出方向作适当调整后连线.步骤4：对模块及示波器的参数进行设置并运行.
1.7仿真运行
（1）使用窗口运行
(2）设置仿真参数[simulink>parameters〕五个菜单.solver（解法设置页）起-终时间，仿真解法，求解参数，输出选择.仿真解法：固定步长（对连续变量）变步长（对离散变量）（sexnol）. 输出选择：定义输出，附加输出，指定输出（仅对变步长）.workspace（工作空间的管理页）.模型的输入、输出数据可从工作空间来到工作空间去.RWT实时仿真.
（3）运行仿真[simulation>start].
值得注意的是，该数字模型显示的应该为当前窗口，而仿真错误的诊断对话框，可显示错误和错误源.
2电力系统故障分析的网络化建模 与分析仿真
2.1网络化建模与相关参数的确定
（1）待仿真系统接线图形的辐射网络.该网络的主干路的电压标准为110kV，位于八号节点位置可接人一个220kV电压标准的注人网络，一号节点位置设置发电厂，其装机机组的容量级约 为25MW（共计两台）.两台发电机的出口端电压标准约为10.5kV，由三相变压装置完成部分升压至121kV并将电力直接输送到整个系统网络，其余升压则直接输送到38.5kV临近发电厂负荷.不同节点位置的电压功率则终归属于一种运 算功率，可通过应用三相串联的方式予以RLC仿真分析）.
（2）复杂网络环境下的仿真分析模型（仅涉及辐射网络部分）.按照电力系统网络的结构与其相关电力线路的参数设定原件数据，通过应用 Matlab程序内的Simulink模块可以完成对整个网络系统的数字建模与仿真分析.
毒总数平方成正比.设初始时，病毒总数为2.2显示波形的仿真与分析
的规律（假定两个比例系数分别为1和0.5）.步成，第一步工作应是对连接情况子以验证，由运行
检测对错误情况予以排除，同时利用示波器对各和电流波形以及辐射网位置的电力故障情况，并主要挑选单相接地电力故障、两相相间电力故障和两相相间接地电力故障作为分析要点.
应用Matlab工具可以对电力网络系统中的个检测位置的三相电压值和电流显示波形予以观环网与辐射网络予以仿真与优化改良，可观测到测.文中则重点关注发电设备出口端的电压波形不同故障类型条件下的显示波形，分析并验证电 力系统故障原理，深人剖徐各种电力故障的基本特征，因此可以得出如下结论：
（1）SIMULINK模块可以完成小规模电力网的仿真分析过程，其仿真分析过程与实际情况极面针对大型电网则因参数确定不同或存在过多的 为相近，而电压等级和潮流的分布相对比较准确.非线性元件，得出的仿真图形并非完美，但仍然可以对其进行定性化的分析.
（1）一般情况下发电装置出口端的波形情况.
L1-2线路中远端电源一侧可能发生A相的接地短路故障：倘若A相位置已经出现此种电力故障，可由发电装置出口端位置的电压显示波形和故障点显示波形可以预测故障情况.A相端出现一种接地电力故障，A相电流值短时间迅速增 大属于正常下的若干倍，绝非属于非故障相端的正常电流，面接地相端和相电压值均为0，非故障相的电压值增大幅度较小，其显示波形始终处于不变状态.
（2）电力系统中所涉及到的各种电力器件可元余的谐波会导致电力系统稳定性受损，严重者 以对系统谐波予以抵消和减少，这一点极为关键.直接导致系统瘫痪.
（3）应用SIMULINK模块实现电力系统仿真分析，因少部分参数设定较为简单，因而致使得整个系统的仿真分析过程与实际的运行过程不同 步，因而仍需对各项参数的设定进行进一步优化与改良，保证最终仿真的结果与实际运行情况能够近乎一致.
地短路故障：B相的电流值和C相的电流值呈反 L1-2线路中远端电源一侧可能两相相间接相关系，且电压值等同一直，可以基本满足于两相相间故障的基本特征.
路故障：因B相接地短路故障的出现，其电流值 L1-2线路中远端电源--侧可能两相接地短短时间内快速变大，且A相的电流值保持不变，B、C两相接地相的电压值则为0，基本与两相接地短路的特征等同一致.
4结束语
文中介绍基于Malab工具的电力系统故障 分析，拟结合量子纠缠特性、隐形传态等系统理论与相关技术，模拟产生较通真的输人输出数据样本数据，试图构建一种满足无条件安全的电力系统故障分析系统，并为我国电力系统故障检测提供理论和技术参考，最终实现广大用户所殷切期 盼的用电安全的安全沟通梦.
3图形显示界面的故障分析与改良
型，通过采取CUIDE工具完成对图形用户界面的 这一部分的分析模型实际上是应用辐射网模加工与制作.经由图形用户界面可对网络数字模型中的各项模块参数予以确定，并能完成某故障点的波形预测".
参考文献
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网络数字模型构建完成后，须对连接情况予以检测，同时又须对故障情况所对应的波形予以观测.因上一阶段已完成对不同故障类型的分析，因而笔者将仅以单相接地故障作为研究对象，知道，网络数字模型应用GUIDE工具的默认算法 主要对应用GUIDE工具演示过程作分析.我们是ode23tb仿真原理，整个演示过程仅需0~0.1s，若需要设定参数，仅需直接点击相应按钮即可完成.GUIDE工具在并行设计算法过程中构成并实现.原始数据集可被细分多个分片并逐 一复制至集群节点内，每一个节点均可单独完成并行且同时落实各项子任务.
