电力系统继电保护仿真实验指导书(试用稿子).doc

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1、电力系统继电保护实验指导书艳肖编适用于12级电气工程及其自动化专业交通大学城市学院二○一五年三月目录第一部分MATLAB基础-3-1.1MATLAB简介-3-1.2MATLAB的基本界面-3-1.2.1MATLAB的主窗口-3-1.2.2MATLAB的主窗口-3-1.3SIMULINK仿真工具简介-4-1.3.1SIMULINK的启动-4-1.3.2SIMULINK的库浏览器说明-5-第二部分仿真实验容-6-实验一电力系统故障-6-实验二电流速断保护-9-实验三三段式电流保护-13-实验四线路自动重合闸电流保护-17-第一部分MATLAB基础1.1MATLAB简介MATLAB是

2、一种适用于工程应用各领域分析设计与复杂计算的科学计算软件，由美国Mathworks公司于1984年正式推出，1988年推出3.X(DOS)版本，1992年推出4.X(Windows)版本；1997年推出5.1(Windows)版本，2000年下半年，Mathworks公司推出了MATLAB6.0版本。随着版本升级，容不断的扩充，功能更加强大。MATLAB在国外的大学中，特别是数值计算应用最广的电气信息类学科中，已成为每个学生都应掌握的工具。1.2MATLAB的基本界面1.2.1MATLAB的主窗口1.启动MATLAB启动MATLAB的方法有很多，下面是最常用的方法。（1）双击系

3、统桌面的MATLAB图标；（2）从桌面“开始”→“程序”→“MATLAB”。启动MATLAB后，如图1-1所示。图1-1MATLAB桌面1.2.2MATLAB的主窗口MATLAB的主窗口包含有6个下拉菜单和10个功能按钮，用来进行整体的环境参数的设置，如图1-2所示。图1-2MATLAB的主窗口的菜单和功能按钮1.3SIMULINK仿真工具简介Simulink是Mathworks公司开发的MATLAB仿真工具之一，其主要功能是实现动态系统建模、仿真与分析。Simulink下有很多专用功能模块，如航空航天模块库(AerospaceBlockset）、通信模块库(Communica

4、tionBlockset)、神经网络模块库(NeuralNetworkBlockset)、电力系统模块库(SimpowerSystems)等。其中电力系统模块库对用于电路、电力电子系统、电机系统、电力传输等过程的仿真分析。功能强大的SimpowerSystems和Simulink同时使用将使一些复杂的、非线性的系统建模与仿真变得非常容易。它包括7个子模块库：电源(ElectriialSources)子库里有单/三相交流电压源、单相电流源、直流电压源、受控源等，元件子库(Elements)有各种支路、负载和开关、变压器等主要电力设备元件，附加子库(ExtraLibrary)汉纳有

5、各种附加的控制、测量模块和特殊变压器等模块，电机子库(Machines)有异步、同步、控制等各种电机，测量子库(Measurement)含有电压电流和阻抗等测量元件，电力电子子库(PowerElectronics)里有Gto、IGBT、Mosfet、Thyristor各种电力电子元器件等。利用SIMULINK对系统进行仿真与分析,在进入虚拟实验环境后,不需要书写代码,只需使用鼠标拖动库中的功能模块并将它们连接起来,按照实验要求修改各元器件的参数。通过虚拟实验环境建立实验仿真电路模型,可使一些枯燥的电路变得有趣味,复杂的波形变得形象生动,使得各种复杂的能量转换过程比较直观地呈现在

6、学生面前。以下采用Matlab来仿真电力电子技术课程中的传统实验,和传统的硬件实验对比,此实验方法有很大优越性。在SIMULINK仿真环境下，运用PowerSystemBlockset的各种元件模型建立电力电子电路的仿真模型，并对其进行仿真研究。1.3.1SIMULINK的启动启动SIMULINK有以下三种方法：（1）在MATLAB的命令窗口中输入“simulink”，按Enter键，就可以打开SIMULINK的库浏览器，如图1-3所示。图1-3SIMULINK的库浏览器（1）在MATLAB的工具栏中，单击simulink按钮，也可以可以打开SIMULINK的库浏览器。（2）单

7、击MATLAB的发布窗口中simulink文件夹，单击simulink按钮，也可以可以打开SIMULINK的库浏览器。1.3.2SIMULINK的库浏览器说明在图1-3的SIMULINK的库浏览器中，在界面的上方是标题栏、菜单栏、常用按钮及关键字填写栏。在关键字填写栏可以输入要查找的模块的关键字，按Enter键，就可以查找相应功能模块。SIMULINK提供了多个基本模块库，有Continuous（连续系统模块库）、Discret（离散系统模块库）、Functions&Tables（函数与表模