matlab在电力行业的应用

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1、Matlab在电力行业的应用介绍丫Matlab/Simulink的基本特点及应用Matlab进行仿真的基本方法和步骤。通过在电力系统分析中运用的实例和在电力电子器件中运用的实例综合说明了其在电力行业中的作用。仿真过程中运用了电力系统中常见的简单的短路模型，以及电力电子技术中的三相全控整流电路。通过分析仿真结果得出：用Matlab进行的仿真与理论分析结果基本一致；用Matlab进行仿真对于节约成本、提高效率有着重要意义，在电力行业中具有很大的应用前景。关键词：Matlab；Simulink；电力系

2、统；电力电子；仿真中文分类号：TM743A1006-8228(2011)09-66-030引言Matlab是矩阵实验室(MatrixLaboratory)的简称，是美国MathWorks公司于1982年出品的商业数学软件，在概念设计，数据处理，建模仿真，绘图功能及实时分析等方面有着非常强大的功能。该软件功能极其丰富，可通过代码编程，也可通过⑶1（图形用户界面）进行图形编程，目前已经被应用于多个行业中。在电力行业中，为丫确保电路设计、电力系统运行和电力电子器件测试的成功，同时又取消代价昂贵的实物实

3、验，且避免存在潜在危险的设计缺陷，就必须在设计流程中进行周密的计划与评价。尽管计算机仿真并不能完全代替实物实验，但电力行业的计算机仿真给出了一个成本低、效率高的方法，能够在进入更为昂贵、费时的原型开发阶段之前，分析计划可行性，找出问题所在。因此最佳的设计流程需要将仿真与原型开发混合进行。1应用Matlab进行电力仿真的基本方法1.lSimulink工具箱Matlab中的Simulink工具箱力电力行业多方面的仿真提供了良好的平台。Simulink提供了一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。

4、在该环境中，用户无需通过学习代码进行编程，只需通过学>J简单的图形编程即可构建出各种复杂的系统进行仿真。Simulink中有一个PowerSystemBlockset（PsB],提供了各类电力行业中运用的器件，包括RLC支路和负载、变压器、传输线、避雷器、电机、电力电子装置等。并且在构建电力模型时，还要考虑如光能、热力等问题，电力行业涉及到多种专业知识。1.2仿真方法Matlab对于电力行业的仿真主要可分为以下两种方法：(1)代码编程，即通过编码编写程序来实现对电力系统、电力电子中的电路仿真，虽

5、然Matlab中的编程较C语言等其他编程语言来说相对简易，但对于初学者来说仍然有一定的难度；(2)图形编程，该方法建立在Simulink平台之上，利用其中PSB中的原件模型构建已设计的电路，并且自行设置参数，可用示波器观察电路的工作情况，从而获得令人满意的仿真结果。该方法相对代码编程来说相对容易，易于掌握。2Matlab在电力系统分析中的运用实例1.1电路设置本文以三相电力系统中最基本的短路分析为例，使用Matlab对电力系统中常见的三相短路，两相接地短路，单相接地短路进行波形分本文的模型中选用

6、理想三相电压源(Three—PhaseSource)作为电源，该电压源为Y型连接，中性点不接地；使用两段lOOkin分布参数输电线(DistributedParametersLinel)作为输电线路，线路2末端中性点接地；使用三相短路故障发生器(Three-PhaseFault)产生各类短路。各模块参数设置如下：三相电压源：相电压有效值380V，相相角0°，频率50Hz。分布参数输电线:频率50Hz，单位长度电阻〔0.011650.2676］，单位长度电抗〔0.8679e-33.008e_3〕，

7、单位长度电容〔13.41e-98.57e-9〕，长度100m。三相故障短路发生器：故障点电阻0.00112,故障点接地电阻0.001，转换状态［10］，转换时间〔0.010.05］。电路模拟图如图1所示。2.2短路电流波形参数设置和电路连接完或后，按仿真按钮，并双击示波器模块，可得如下波形。将三相短路故障发生器中“故障相选择”的A、B、c三相故障都选中，得三相短路故障电流波形如图2所示。将三相短路故障发生器中“故障相选择”的A、B两相故障选中，并选择故障相接地选项，得两相接地短路电流波形如图3所

8、示。将三相短路故障发生器中“故障相选择”的A相故障选中，并选择故障相接地选项，得单相接地短路电流波形如图4所示。由波形可以看出，当系统发生短路时，短路相的电流迅速增大,当故障排除后，电流逐渐恢复正常，这与理论分析的结果一致。3Matlab在电力电子中的应用3.1三相桥式全控整流电路设计电力电子，顾名思义，即为应用于电力系统中的电子技术，电力电子器件的电路结构可简单可复杂，设计过程也可用Matlab进行仿真实验。本文以三相桥式全控整流电路为例，简单介绍Matlab在电力电子器件仿真中的应用。设计的