1、 毕 业 设 计 （论 文 ）基于 MATLAB 的电力系统 故障分析与仿真学 号：姓 名：专 业： 电气工程及其自动化系 别：指导教师：北京交通大学毕业设计（论文）成绩评议题目：基于 MATLAB 的电力系统故障分析与仿真 系别： 专业： 电气工程及其自动化 姓名： 学号： 指导教师建议成绩：84评阅教师建议成绩：86答辩小组建议成绩：82总成绩：84答辩委员会主席签字：年 月 日北京交通大学毕业设计（论文）任务书姓名 学号 专业 电气工程及其自动化设计（论文）题目 基于 MATLAb 的电力系统故障分析与仿真题目性质 设计； 论文题目来源 教学； 科研； 生产； 其他指导教师 职 称 工作
2、单位 备注教授 北京交通大学毕业设计(论文) 的内容和要求：内容：本论文主要是对典型的电力系统故障进行理论分析，分 为 三相短路， 单相接地短路，两相短路，两相接地短路四种我们熟知的短路情况，并且 对其模型 进行仿真分析，MATLAB的功能很强大，大大节省了建模的 时间，因 为它软件本身提供了一个三相短路故障器，可以设置短路的所有情况。要求：1，能对四种短路情况进行理论 分析2，掌握MATLAB/Simulink中各个电力系统元件建模的参数，并对其进行仿真毕业设计(论文) 主要参考资料：1 夏道止，电力系统分析（第二版）M.北京：中国电力出版社，2011.2 李光琦，电力系统暂态分析（第三版）
3、M.北京：中国电 力出版社，2007（1）.3 于群，. MATLAB/Simulink 电力系统建模与仿真 M. 北京：机械工业出版社 2011毕业设计(论文) 应完成的工作：1、熟悉短路计算的基本方程2、计算使用的数学模型及程序开 发3、建立描述电力系统运行状态 的数学模型；4、确定解算数学模型的方法5、制定程序框图及分析6、用 MATLAB 对其进行仿真进度安排：第 1，2 周 论文前期调研，借阅或下载与论文相关的资料，复习电力系统分析、 电力系统故障分析等专业知识。第 3 周 完成开题报告 word 文档。第 4 周 通过前期调研，完成 论文第一章，第二章。第 5，6 周 完成四种短路
4、情况的理 论分析，写出 论文第三章第 7，8，9 周 建立描述电力系统运行状态的数学模型；写出第四章部分初稿第 10，11 周 撰写毕业论文初稿。第 12 周 修改毕业论文。第 13 周 完善论文，准备答辩 。指导教师签字： 日期： 年 月 日系意见：日期：签字：系（盖章）日期： 年 月 日北京交通大学毕业设计（论文）开题报告姓名 学号 专业 电气工程及其自动化设计（论文）题目 基于 MATLAB 的电 力系统故障分析与仿真1.毕业设计(论文) 的目的及意义（含国内外的研究现状分析）：一目的：本设计目的是对电力系统的故障进行分析，并对算例运用 Matlab 软件的 Simulink 工具搭建电
5、力系统故障模型进行电力系统故障仿真，得出仿真结果，并将 电力系统故障的分析计算结果与 Matlab 仿真的分析结果进行比较，从而得出是否具有一致性的结论，同 时也验证 Matlab 在电 力系统仿真中是否具有真正作用。二意义： 电力系统故障分析是关系到电力系统安全稳定运行的重要问题，国内外从 20 世纪 80年代起已经进行了大量的研究工作，提出了多种故障分析技 术和方法，但 实际系统中该问题并未很好地解决。随着电力系 统规模日趋庞大， 结构更加复 杂，对电力系统故障诊断提出了更高的要求。目前，国内外提出了许多电力系统故障诊断的技术和方法，主要有专家系统、人工神经网络、优化技术、Petri 网络
6、、模糊集理论、粗糙集理论、多代理技 术。针对电力系统运行实际情况，从技术和安全上考 虑无法进行实际故障实验 ，因此开展 电力系统系统仿真与故障分析工作具有重要实践指导价值。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，在电力系 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 仿真程序，用于电力系统电磁暂态计算，电力系统暂态过电压分析等。PSCAD/EMTDC 程序，应用是计算电力系统遭受扰动和参数变化时，参数随时间变化的规律。以及中国 电科院开发的仿真软件 PSASP,其功能主要有稳态分析、故障分析和机电暂态分析。还
7、有 Math works 公司开发的 MATlAB 软件。MATLAB 自身的特点使它获得了对应的应用学科，特 别是对边缘学科和交叉学科的极 强适应能力，并很快成为应用学科计算机辅助分析、 设计、仿真已至教学等不可缺少的基础软件。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。Simulink 是 Matlab 最重要的组 件之一，它提供一个 动态系统建模、仿真和综合分析的集成环 境。在 该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂 的系统。 Simulink 具有适应面广、结
8、构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点 Simulink 已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。为了创建动态系统模型， Simulink 提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ，这个 创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式，而且用户可以立即看到系统的仿真结果。2. 基本内容和技术方案：一内容：本设计主要是针对典型的电力系统故障进行理论分析，包括三相短路，单相接地短路，两相短路以及两相接地短路四种熟知的短路情况。并且在掌握 MATLAB 软件的基础上，对其相应的电力系统故障进行仿真分析,从而得出结论。二
9、技术方案：本论文首先对电力系统的故障进行研究，包括故障的分 类 ，故障概率，故障后果，短路电流计算的规定，短路点选择 原则，短路 电流计算的基本步 骤以及电力系统故障分析计算。然后根据算例，运用 Matlab/Simulink 搭建电力系统故障模型 进行电力系统故障仿真，得其出仿真的结果。最终将电力系 统故障的分析计算结果与 Matlab 仿真的分析结果进行对比，从而得出结论。3. 主要参考文献：1 夏道止，电力系统分析（第二版）M.北京：中国电力出版社，2011.2 李光琦，电力系统暂态分析（第三版）M.北京：中国电 力出版社，2007（1）.3 王显平，电力系统故障分析 M. 北京：中国电
10、力出版社，2008（5）4 于群，曹娜. MATLAB/Simulink 电力系统建模与仿真 M. 北京：机械工业出版社 20115 陈珩，电力系统稳态分析 M. 北京：中国电力出版社，20076 邓国扬，盛 义发.基于 Matlab/Simulink 的电力电子系统的建模与仿真J.南华大学学报， 2003(1）：16.4. 进度安排：第 1，2 周 论文前期调研，借阅或下载与论文相关的资料，复习电力系统分析、 电力系统故障分析等专业知识。第 3 周 完成开题报告 word 文档。第 4 周 通过前期调研，完成 论文第一章，第二章。第 5，6 周 完成四种短路情况的理 论分析，写出 论文第三章
11、第 7，8，9 周 建立描述电力系统运行状态的数学模型；写出第四章部分初稿第 10，11 周 撰写毕业论文初稿。第 12 周 修改毕业论文。第 13 周 完善论文，准备答辩 。5. 指导教师意见：同意开题。指导教师签字： 日期： 年 月 日6. 系意见：签字：系(盖章)：日期： 年 月 日北京交通大学毕业设计（论文）指导教师评阅意见姓名 学号 专业 电气工程及其自动化指导教师 职称 教授 单位 北京交通大学指导教师 职称 单位毕业设计（论文）题目 基于 MATLAB 的电力系统故障分析与仿真指导教师评语：该同学对电力系统的短路故障进行理论分析，并利用 MATLAB/simulink 进行仿真，理论分析充分，仿真结果正确，论文撰写符合规范。可以提交答辩。 是否同意答辩：同意论文成绩：84指导教师（签名）：年 月 日
