matlab 支路电流法、回路分析法求解电压和电流

实验报告

课程名称电路分析基础实验名称 matlab 支路电流法、回路分析法求解电压和电流系别电子信息工程专业班级电工2班指导教师严琼学号_1631408152221_姓名_黄超 _实验日期实验成绩___________

一．实验目的

1．加深理解电阻电路的分析方法，并求解出电压和电流。

2．验证支路电流法、回路分析法，加深对支路电流法、回路分析法的理解。 3．掌握Matlab 中矩阵和数组的运算。 4．学习分析Matlab 中简单的数值计算。

二．实验原理

电阻电路：由电阻、受控源和独立源组成的电路称为电阻电路。

利用MATLAB ，可以手工建立电路方程，表示为Ax=B （A 是系数矩阵，取决于电路元件的值；x 是由电路中一些电压和电流构成的列向量；B 是右端列向量，与电压源电压和电流源电流有关）再用MATLAB 求解线性代数方程，指令为x=A\B 。

分析电路的基本依据是KVL 和KCL ，列方程的基本原则是利用节点（包括广义节点）和回路（包括假设回路）的互相约束关系，建立含未知数最少、求解最容易的方程组。

三．实验环境

1．硬件环境：微机

2．软件环境： Windows XP ，Matlab

四．实验内容

例1：如图：A I s 3= ，Ω=

211R ，Ω=3

2R ，V U s 5=。求?0=U

解：设三个回路电流分别为1m I 、2m I 、3m I 则： 31=m I

)(10102113m m m I I I I -==

53)31

21(2321-=+++-m m m I I I

0323

3U I

I m m -=+

图1

图2

由此可以解出A I m 31=、A 4.52=m I 、A 24-3=m I 、V U 2.60=（当然如果把并联的受控电流源等效后会简单些）。

一般的回路方程，左边是回路电路与无源元件表示，右边用电源表示，在此处经过分析，真正的未知数其实是回路2的回路电流和所要求的电压，于是原方程组整理后写成矩阵形式再利用MATLAB 把矩阵

然后用MATLAB 计算如下：

例2：如图，已知Ω=1R ，V U s 14=，求支路电流i 和支路电压

解：设三个回路电流分别为1m I 、2m I 、3m I ，则：

03114)11(U I I m m -=-+ 032)11(U I I m m =-+ u I m 5.03-= 补充方程为： i I I m m =-31 i I I m m 5.012=- u I I m m =-32

由此可以解出A I m 11=、A I m 32=、A I m 33-=、A i 4=、A u 6=。将方程整理为：

14000)11(0321=+++-++U u i I I I m m m 000)11(00321=-++-++U u i I I I m m m 005.00000321=+++++U u i I I I m m m 00000321=++--+U u i I I I m m m

图3

图4

0005.000321=++-++-U u i I I I m m m 00000321=+-+-+U u i I I I m m m 然后用MATLAB 计算如下：

在以上例题中，采用的思想是找准未知量，采用分离变量的方法让未知量在方程组的一侧，然后把方程组写成矩阵形式Ax=B ，未知量构成的矩阵（后者列向量）x=A\B 。所以在MATLAB 中建立好矩阵就可以求解了，节约了运算时间，以上例子都是手工带入数据整理方程组的，但注意的是：数据的值其实是取代的对应的元件，因此也可以用符号表示方法化简方程组后，编制M 文件，由MATLAB 带入数据进行运算.。

例3：如图所示，Ω=11R ，Ω=22R ，Ω=33R ，Ω=44R ，A i s 1=，电压控制电流源的控制系数g=2s ，写出节点方程，并求出节点电压、电流3i 和独立电流源发出的功率。

解：设电导)4,3,2,1(1

k R G k

k ，节点电压用)3,2,1(=k v k 表示，列写节点电压方程： 1v V = ，节点1电压为电流源的电压

s i v G v G v G G =--+3321131)( ，①节点1的节点电压方程

111221)(gv v G v G G -=-+ ，②节点2的节点电压方程 gV v G v G G =-+13343)( ，③节点3的节点电压方程

由②、③可得：12133

,4v v v v -== ，④

代入④代入③可得：6,13

,5.13121=-=-==v v v v

将节点电压方程整理后得到：

由用节点电压表示电流3i 和电流源发出的功率：

)(3133v v G i -= s i v P ?-=1

然后用MATLAB 计算如下：

图5

电压电流回路讲解

互感器及其二次回路培训教案第一部分：整体认识首先我们有必要了解互感器的作用、验收项目、运行操作注意事项及巡视检查项目等内容. 一、变电站内互感器的作用变电站内电压（流）互感器就是把高电压（大电流）按比例关系变换成线电压100V相电压100/√3（额定电流5A）的标准二次电压（流），供保护、计量、测量等装置使用。同时，使用电压（流）互感器将高电压与二次装置（保护、计量、测量等装置）分开保证了人员和设备安全。电压（流）互感器的二次回路就是将电压(流)互感器与保护、计量、测量等二次用电装置连接起来的二次回路接线。二、互感器的日常运行维护规定 1.电压（流）互感器的各个二次绕组(包括备用)均必须有可靠的保护接地，且只允许有一个接地点。电流互感器备有的二次绕组应也应短路接地。接地点的布置应满足有关二次回路设计的规定。由几组电流互感器二次组合的电流回路如差动保护的电流回路，其接地点易选择在控制室（即母差屏） 2.停运半年及以上的互感器应按有关规定试验检查合格后方可投运。 3.电压互感器允许在倍额定电压下连续运行,中性点有效接地系统中的互感器,允许在倍额定电压下运行30s, 中性点非有效接地系统中的电压互感器,在系统无自动切除对地故障保护时,允许在倍额定电压下运行8h。 1

4.中性点非有效接地系统中,作单相接地监视用的电压互感器, 一次中性点应接地,为防止谐振过电压,应在一次中性点或二次回路装设消谐装置。 5.电压互感器二次回路,除剩余电压绕组和另有专门规定者外, 应装设快速开关或熔断器；主回路熔断电流一般为最大负荷电流的倍，各级熔断器熔断电流应逐级配合，自动开关应经整定试验合格方可投入运行。 6.电流互感器二次侧严禁开路，备用的二次绕组也应短接接地，二次回路不允许装设熔断器及其它开断设备。电压互感器二次侧严禁短路。 7.电容型电流互感器一次绕组的末(地)屏必须可靠接地。 8.66kV及以上电磁式油浸互感器应装设膨胀器或隔膜密封，应有便于观察的油位或油温压力指示器，并有最低和最高限值标志。运行中全密封互感器应保持微正压，充氮密封互感器的压力应正常。互感器应标明绝缘油牌号。三、操作方法及注意事项（一）严禁用隔离开关或摘下熔断器的方法拉开有故障的电压互感器。（二）停用电压互感器前应注意下列事项: 1.防止自动装置的影响，防止误动、拒动。 2.将二次回路主熔断器或自动开关断开,防止电压反送。四、修后设备的验收（一）验收的项目和要求 1．所有缺陷已消除并验收合格。 2

【电工基础】回路电流法

【电工基础】回路电流法回路电流法是在支路电流法的基础上发展得来的，是分析和计算复杂电路常用的一种方法。回路（网孔）电流法为了求解方便，我们考虑若以回路电流为未知量，是不是就可以大大减少了方程数量，避免求解繁琐呢？ 1、回路电流法：在电路中确定出全部独立回路，以回路电流为未知数，根据基尔霍夫电压定律列出含有回路电流的回路电压方程，然后求解出各回路电流，而各支路电流等于该支路内所通过的回路电流的代数和。（1）确定独立回路，并设定回路绕行方向。独立回路是指每次所选定的回路中至少要包含一条新支路，即其他支路未曾用过的支路。如图5所示，设定顺时针方向为独立回路电流的绕行方向。（2）列以回路电流为未知量的回路电压方程。注意：①若某一电阻上有两个或两个以上独立回路电流流过时，该电阻上的电压必须写成两个或两个以上回路电流与电阻乘积的代数和。而且要特别注意正、负符号的确定，以自身回路电流方向为准。即自身回路电流与该电阻的乘积取正，如图5回路A中，R5上的压降为IAR5，取正。而另一回路电流的方向与自身回路电流方向相同时，取正，相反时取负，如图5回路A中，IA和IC反向，此时IC在R5上的压降为

ICR5，取负。②若回路中含有按照以上原则，用回路电流法可列方程（3）解方程求回路电流将已知数据代入方程，可求得各回路电流IA、IB、IC （4）求各支路电流。支路电流等于流经该支路的各回路电流的代数和。此时需注意的是电流方向问题，要以支路电流方向为参考，即若回路电流方向和支路电流方向一致，则取正，相反则取负。如图5中，各支路电流：（5）进行验算。验算时，选外围回路列KVL方程验证。若代入数据，回路电压之和为0，则说明以上数据正确。根据以上步骤，我们发现一个特点，解题的关键是第一步，确定独立回路，选择新的未曾使用过的独立回路，这个比较容易重复，那么如果我们选择网孔作为独立回路，是不是就不会有这样一个问题了呢？网孔是回路的特例，它是独立的。网孔之间没有重叠交叉，列方程更加容易，这种方法称为网孔电流法。下面我们就用网孔电流法来求解电路5中的支路电流。

支路电流法教案

知识目标： 1、了解支路电流法解题适用范围 2、熟练掌握基尔霍夫定律分析电路的方法 3、运用支路电流法来分析基本电路能力目标：通过学生对支路电流法的学习，提高学生对基尔霍夫定律的应用的能力及其抽象思维能力。情感、态度与价值观：教学中注重师生配合，以学生为主体，增强其思考和主动学习和分析问题的能力，培养学生学习电子技术的兴趣。教学重点： 1、掌握并能运用支路电流法来分析基本电路教学难点： 1、利用基尔霍夫第二定律（∑u=0）列回路电压方程时各段电压的正、负号的确定 2、熟练掌握并能运用支路电流法来分析基本电路教学方法：启发法，举例法，讲解法教学安排： 1课时

小黑板多媒体粉笔 □复习提问： 1、基尔霍夫第一定律（节点电流定律）在电路中任意一个节点上，流入节点的电流之和，等于流出节点的电流之和。即 ∑I进=∑I出如果规定流入节点的电流为正，流出节点的电流为负，则基尔霍夫电流定律也可写成 ∑I=0 亦即在任一电路的任一节点上，电流的代数和等于零。 2、基尔霍夫第二定律（回路电压定律）在电路中，从一点出发绕回路一周回到该点里，各段电压的代数和等于零。即 ∑u=0 □新课引入基尔霍夫定律是电路的基本定律之一。不论是在简单的或复杂的电路中，基本霍夫定律所阐明的各支路电流之间和回路中各电压之间的基本关系都是普遍适用的。下面介绍一种应用基尔霍夫定律来求解复杂电路的方法。 □新课讲授第10节支路电流法

一、支路电流法的应用如果知道各支路的电流，那么各支路的电压、电功率可以很容易的求出来，从而掌握了电路的工作状态。支路电流法是以支路电流为未知量，应用基尔霍夫定律，列出与支路电流数目相等的独立方程式，再联立求解。 1、首先应确定复杂电路中共有几条支路，几个节点。 2、一个具有n 个节点，b 条支路（b>n ）的复杂电路。由于n 个节点只能列出n-1个独立议程，这样还缺b-（n-1）个方程式，可由基尔霍夫电压定律来补足二、现以图1为例说明支路电流法的解题步骤 1.任意设置各支路电流的参考方向（一条支路上只有一个电流）和网孔回路的绕行方向（如图1示）。图1 1、根据基尔霍夫电流定律（∑I=0）列独立的节点电流方程。如果电路有2个节点，则只能列出1个独立的方程式。如果电路有n 个节点，则只能列出（n-1）个独立的方程式。对于图中的节点B ，其电流为 I 1+I 2 =I 3 （1） R1 + _ Us1 R2 R3 + Us2 _ I 3 I

基于MATLAB的微机保护算法仿真

本科毕业设计(论文) 题目：基于MATLAB的微机保护算法仿真学生姓名：学号：05843420 专业班级：电气工程及其自动化1班指导教师：

基于MATLAB的微机保护算法仿真摘要基于MATLAB软件，运用Simulink工具完成一种继电保护微机保护数据采集和处理系统。主要基于两点法、突变量算法、对称分量选相法等传统的微机保护算法，搭建MATLAB的仿真模型，根据采集的输入电气量的采样数据进行分析、运算和判断，以实现相应的继电保护功能。本文对MATLAB软件如何应用于微机保护做了详细说明，并运用MATLAB的动态仿真工具对电力系统中的故障以及微机保护的算法进行了仿真分析，说明了MATLAB在微机继电保护中应用的可行性。同时本文对工程中常用微机保护算法进行了原理层面的分析，并运用模型对各种算法的性能进行了仿真和研究，有很重要的现实意义。关键词：MATLAB；微机保护；算法；采样数据

Microcomputer protection algorithm based on MATLAB simulation Abstract Based on MATLAB software, using Simulink tools perform one computer protection relay data acquisition and processing systems. Mainly based on two-point method, the amount of mutation algorithms, symmetric phase selector and other traditional computer protection algorithms to build MATLAB simulation model, based on the amount of collected samples of the input electrical data analysis, calculation and judgment, in order to achieve the corresponding relay protection. In this paper, MATLAB software how to apply a detailed description of computer protection, and the use of MATLAB dynamic simulation tool for power system failures and computer protection algorithms for the simulation analysis, illustrates the application of MATLAB in the feasibility of relay protection . This paper also commonly used in engineering computer protection algorithms theory level of analysis, and the use of models for the performance of various algorithms and simulation studies, there is a very important practical significance. Keywords：MATLAB；Microcomputer Protection；Algorithm; Sampling Data

基于MATLAB短路电流的计算与仿真

摘要短路故障也称为横向故障，是破坏电力系统正常安全稳定运行的主要原因。一般分为四种常见的短路情况，分别是三相短路，两相短路、单相接地短路及两相接地短路。利用传统的数学计算分析电力系统故障情况不但工作量大而且危险性高。课题中利用了MATLAB软件对电力系统短路故障进行仿真模拟，这样既可以不偏离实际情况又可以减少实验的危险性。首先建立一个空白的模型，选择Simulink元件库中本身具有的电力系统模块库的模块，分别建立无穷大功率电源供电系统系统和有限大功率电源供电系统，得出四种短路情况分别发生时的图形，然后对两种不同供电系统发生三相短路的进行数学计算得出周期电流的幅值大小和冲击电流的大小。通过相关的系统仿真与计算，结果表明利用MATLAB软件对电力系统进行仿真，方便快捷，同时也具有很高的可靠性。关键词：短路故障；MATLAB；电力系统

ABSTRACT Short circuit, also known as lateral fault, is the main reason for the destruction of normal power system safe and stable operation. Generally divided into four common short-circuit conditions, which are three-phase short, two-phase short circuit, single-phase ground short circuit and two ground fault. Calculation of power system failure not only a heavy workload and high-risk use of traditional mathematics. The use of MATLAB software subject to short circuit power system simulation, so that both can not deviate from the actual situation and can reduce the risk of the experiment. First create a blank model, select Simulink component library itself has a power system module library modules, namely the establishment of the infinite power supply system power supply systems and limited system, draw graphics were four short-circuit occurs, Then two different phase short-circuit of the power supply system mathematically calculated the amplitude of the current cycle and the impact of the current size. Related systems through simulation and calculation results show that the use of MATLAB software for power system simulation, convenient, but also has high reliability. Key words short-circuit fault; MATLAB; power system

网孔(回路)电流法分析方法总结

网孔（回路）电流法分析方法总结摘要网孔电流法在现代电路分析中是一种极为基础且重要的分析方法，所以学习网孔电流法对学习电路有着极其重要的意义。本文介绍了网孔电流法的一般分析方法和基本原理，给出了含有受控源和无伴电流源源的处理方法，并结合一部分实例，指出了网孔电流法的具体解法。关键词网孔电流法、回路电流法、应用实例。正文一、网孔电流法的原理 1、适用条件：在网孔电流法中，以网孔电流作为电流的独立变量，仅适用于平面电路。 2、推理过程：以图1的电路图说明。图如下：在R1与R2、R3之间的结点（设为结点①）处用结点电流法，有：-i1+i2+i3=0。可见i2不是独立的，它由另外两个量决定。我

们将图中所有电流归结为由两个网孔连续流动的假象电流，将它们分别称之为i m1和i m2.根据网孔电流和支路电流的参考方向的给定，可以得出其间的关系i1= i m1，i3= i m2，i2= i m1- i m2。由于网孔电流已经体现了KCL制约方程。所以用网孔电流作为电路变量求解时只需列出KVL方程。由于每一个网孔是一个独立的回路，因而可以列出两个KVL方程，对应的有两个未知量i m1和i m2均可求出。这是网孔电流法。对上图所示电路，先确定网孔电流的绕行方向，再逐段写出电阻及电源上的电压。列出KVL。对于网孔1：R2（i m1-i m2）+V2-V1+R1i m1=0 对于网孔2：R3i m2+V3-V2+R2（i m1-i m2）=0 对上述2式整理可得：（R1+ R2）i m1- R2i m2= V1-V2 -R2i m1+ （R2+R3）i m2= V2-V3 可认为上式是对网孔电流为求解对象的网孔电流方程。现用R11和R22分别代表网孔1和网孔2的自阻，即分别为网孔1和网孔2所有电阻之和；用R12和R21表示网孔1和网孔2的互阻，即两个网孔共用的电阻，此例中有R12=R21= -R2。上式可写为：R11i m1+R12i m2= V1-V2 R21i m1+R22i m2= V2-V3 此形式即为网孔电流法的方程。 3、网孔电流的一般形式方程：设一个有m个网孔的平面电

用电压法测电流电压回路

建议增加以下附录：附录1：怎样用微机试验仪测量新建变电所所有组合电器套管CT的变比和极性。对于一个新建的变电所，所有二次回路接线工作完成后，如何利用微机保护试验仪对全封闭式组合电器的CT进行极性及变比实验？答：如图：甲线路乙线路如何校验出甲线路TA1、TA2共7组二次绕组的变比及极性？设1K1、1K2对应输出为411；NK1、NK2对应输出为4N1。（1）实验加线方法：

1）如果甲线的一次输出端子还没有连接到大线上，那么将2259-7接地刀合上，2259-6刀闸合上，2259开关合上，2259-617接地刀，2259-7接地刀均断开，用长的绝缘拉杆将裸露在外的甲线各相一次接线端子引到CT分线箱处。 2）如果甲线的一次输出端子已经连接到了大线上，由于外部大线较长可能会经过社会上已经运行的带电区域，会感应出一定的电压，会影响实验效果，故选择还没有连接到大线上的乙线一次裸露接线端子加线：将2259-67接地刀合上，2259开关合上，2259-317刀闸合上，2261-317刀闸合上，2261开关合上，2261-6刀闸合上，其余所有接地刀闸均断开，用长的绝缘拉杆将裸露在外的乙线各相一次接线端子引到CT分线箱处。 3）如果所有线路一次裸露端子均连接到了大线上，或者临时将一次大线拆开，或者利用如下方法：将甲线TA1、TA2两侧的2259-7接地刀合上，2259-67接地刀合上，2259-6刀闸断开，再将2259-7接地刀与地之间的连接拆开并露出裸露端子，再用试验线将露出的端子将各相引到CT端子箱处。（2）在楼上将各保护、测量、录波器、电度表所有二次CT的端子连片全部断开：用微机试验仪的电压线UA、UB、UC、UN分别加在楼上A411、BA11、C411、N411的电缆侧实验端子上。如果CT变比为2400/5=480/1 可以设置UA=48V 、UB=72V 、UC=96V [上述值要求各相值不一样，为CT变比的可除倍数且大小低于伏安特性饱和电压的一半，一般不大于100V] 在楼下CT分线箱处用万用表可以测量到A411、BA11、C411端子对地【N411已接地】有47.90、71.90、95.90左右的电压，说明整个CT电缆接线正确【此种方法相当于不拆下CT端子来校线】，记下上述各相电压的具体数字：比如实际为：47.91 、71.90、95.85

基于MATLAB的电力系统仿真

《电力系统设计》报告题目: 基于MATLAB的电力系统仿学院：电子信息与电气工程学院班级: 13级电气 1 班姓名:田震学号: 20131090124 日期：2015年12月6日

基于MATLAB的电力系统仿真摘要：目前，随着科学技术的发展和电能需求量的日益增长，电力系统规模越来越庞大，超高压远距离输电、大容量发电机组、各种新型控制装置得到了广泛的应用，这对于合理利用能源，充分挖掘现有的输电潜力和保护环境都有重要意义。另一方面，随着国民经济的高速发展，以城市为中心的区域性用电增长越来越快，大电网负荷中心的用电容量越来越大，长距离重负荷输电的情况日益普遍，电力系统在人们的生活和工作中担任重要角色，电力系统的稳定运行直接影响着人们的日常生活。从技术和安全上考虑直接进行电力试验可能性很小，因此迫切要求运用电力仿真来解决这些问题。电力系统仿真是将电力系统的模型化、数学化来模拟实际的电力系统的运行，可以帮助人们通过计算机手段分析实际电力系统的各种运行情况，从而有效的了解电力系统概况。本文根据电力系统的特点，利用MATLAB的动态仿真软件Simulink搭建了无穷大电源的系统仿真模型，得到了在该系统主供电线路电源端发生三相短路接地故障并由故障器自动跳闸隔离故障的仿真结果，并分析了这一暂态过程。通过仿真结果说明MATLAB电力系统工具箱是分析电力系统的有效工具。关键词：电力系统；三相短路；故障分析；MATLAB仿真

目录一．前言 (4) 二．无穷大功率电源供电系统仿真模型构建 (5) 1.总电路图的设计 (5) 2.各个元件的参数设定 (6) 2.1供电模块的参数设定 (6) 2.2变压器模块的参数设置 (6) 2.3输电线路模块的参数设置 (7) 2.4三相电压电流测量模块 (8) 2.5三相线路故障模块参数设置 (8) 2.6三相并联RLC负荷模块参数设置 (9) 3.仿真结果 (9)

第 8 讲支路电流法.

课题8：支路电流法、网孔电流法和节点电压法课型：讲授教学目的：（1）利用支路电流法求解复杂直流电路（2）利用网孔电流法求解支路数目较多的电路。（3）利用节点电压法求解节点较少而网孔较多的电路重点、难点：重点：支路电流法、网孔电流法、节点电压法求解复杂直流电路难点：列方程过程中电压、电流参考方向及符号的确定。教学分析：本节主要还是在巩固基尔霍夫定律的基础上，利用实例分析支路电流法、网孔电流法、节点电压法并将其用于实践案例中。复习、提问：（1）节点的概念和判别？（2）网孔的概念和判别？教学过程：导入：求解复杂电路的方法有多种，我们可以根据不同电路特点，选用不同的方法去求解。其中最基本、最直观、手工求解最常用的就是支路电流法。一、支路电流法利用支路电流法解题的步骤：（1）任意标定各支路电流的参考方向和网孔绕行方向。（2）用基尔霍夫电流定律列出节点电流方程。有n个节点，就可以列出n-1个独立电流方程。（3）用基尔霍夫电压定律列出L=b-（n-1）个网孔方程。说明：L指的是网孔数，b指是支路数，n指的是节点数。（4）代入已知数据求解方程组，确定各支路电流及方向。例1试用支路电流法求图1中的两台直流发电机并联电路中的负载电流I及每台发电机的输出电流I1、和I2。已知：R1=1Ω，R2=0.6Ω，R=24Ω，E1=130V，E2=117V。解：（1）假设各支路电流的参考方向和网孔绕行方向如图示。

图1 （2）根据KCL，列节点电流方程该电路有A、B两个节点，故只能列一个节点电流方程。对于节点A有： I1+I2=I ① （3）列网孔电压方程该电路中共有二个网孔，分别对左、右两个网孔列电压方程： I1R1-I2R2+E2-E1=0 ②（沿回路循行方向的电压降之和为零，如果在 I R+I2R2-E2=0 ③该循行方向上电压升高则取负号）（4）联立方程①②③，代入已知条件，可得： -I1-I2+I=0 I1-0.6I2=130-117 0.6I2+24I=117 解得各支路电流为： I1=10A I2=-5A I=5A 从计算结果，可以看出发电机E1输出10A的电流，发电机E2输出-5A的电流，负载电流为5A。由此可以知道：结论：两个电源并联时，并不都是向负载供给电流和功率的，当两电源的电动势相差较大时，就会发生某电源不但不输出功率，反而吸收功率成为负载。因此，在实际供电系统中，直流电源并联时，应使两电源的电动势相等，内阻应相近。所以当具有并联电池的设备换电池的时候，要全部同时换新的，而不要一新一旧。思考：若将例1中的电动势E2、I2极性互换，列出用支路电流法求解I、I1、和I2所需的方程。从前面的例子可以看出：支路电流法就是通过联立n-1个节点电流方程，L个网孔电压方程（n为节点数，L为网孔数）。但所需方程的数量取决于需要解决的未知量的多少。原则上，要求B条支路电流就设B个未知数。那么有没有特例呢？

双侧电源电力系统的方向电流保护的建模与仿真

辽宁工程技术大学电力系统继电保护综合训练一设计题目方向性电流保护的建模与仿真指导教师刘健辰院（系、部）电气与控制工程学院专业班级电网13—1班学号1305080116 姓名苏小平日期2017/01/05

智能电网系综合训练标准评分模板

电力系统继电保护析综合训练一任务书本次综合训练目的在于通过对双侧电源电力系统的方向电流保护的建模与仿真，巩固和运用所学到的方向电流保护理论知识，掌握Matlab 仿真软件的使用方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。双侧电源电力系统结构图如下：系统基本参数如下，线路长度和短路点位置见后面的班级数据表。电源：o 11510kV M E =∠ ,o 1050kV N E =∠ ,o ,,0.22673.13s M s N Z Z ==∠Ω 线路：LGJ-240/40型架空线，单位正序阻抗o 10.45173.13/km z =∠Ω。设计要求：利用Matlab/Simulink 建立仿真模型，完成仿真计算，分析仿真结果。设计说明书内容： 1、任务书 2、电网相间短路的方向电流保护原理 3、利用Matlab/Simulink 建立仿真模型 4、设置故障，完成仿真计算 5、分析仿真结果 6、重新设置两侧电源参数，分析对方向电流保护的影响

说明：1）1~7组每组3人；第8组4人。 2）将自己姓名填入表中

目录一、综合训练目的 (1) 二、电网相间短路的方向电流保护原理 (1) 三、中性点不接地系统故障特征 (1) 四、仿真 (1) （1）、仿真模型 (2) （2）、设置故障、观察故障特征 (2) 五、结果分析 (3) 六、重新设置两侧电源参数，分析对方向电流保护的影响 (3) 参考文献 (4)

回路分析(标准答案)

回路分析 1、下图所示液压系统是采用蓄能器实现快速运动的回路，试回答下列问题：（1）液控顺序阀3何时开启，何时关闭？（2）单向阀2的作用是什么？（3）分析活塞向右运动时的进油路线和回油路线。答：（1）当蓄能器内的油压达到液控顺序阀3的调定压力时，阀3被打开，使液压泵卸荷。当蓄能器内的油压低于液控顺序阀3的调定压力时，阀3关闭。（2）单向阀2的作用是防止液压泵卸荷时蓄能器内的油液向液压泵倒流。（3）活塞向右运动时：进油路线为：液压泵1 →单向阀2 →换向阀5左位→油缸无杆腔。蓄能器→换向阀5左位→油缸无杆腔。回油路线为：油缸有杆腔→换向阀5左位→油箱。

2、在图示回路中，如pY1=2MPa，pY2=4MPa，卸荷时的各种压力损失均可忽略不计，试列表表示A、B两点处在不同工况下的压力值。（单位：MPa）解： 1DT(＋) 2DT(＋) 1DT(＋) 2DT(－) 1DT(－) 2DT(＋) 1DT(－) 2DT(－) A 4 0 4 0 B 6 2 4 0 3、如图所示的液压回路，试列出电磁铁动作顺序表（通电“+”，失电“-”）。解： 1DT 2DT 3DT 快进－＋＋工进＋＋－快退－－＋停止－－－ 4、如图所示的液压系统，两液压缸有效面积为A1=A2=100×10?4m2，

缸Ⅰ的负载F1=3.5×104N，缸Ⅱ的的负载F2=1×104N，溢流阀、顺序阀和减压阀的调整压力分别为4.0MPa，3.0MPa和2.0MPa。试分析下列三种情况下A、B、C点的压力值。（1）液压泵启动后，两换向阀处于中位。（2）1YA通电，液压缸Ⅰ活塞移动时及活塞运动到终点时。（3）1YA断电，2Y A通电，液压缸Ⅱ活塞移动时及活塞杆碰到死挡铁时。解：p1=F1/A=3.5×104/(100×10－4)= 3.5MPa p2=F2/A=1×104/(100×10?4)=1MPa （1）4.0MPa、4.0MPa、2.0MPa （2）活塞运动时：3.5MPa、3.5MPa、2.0MPa；终点时：4.0MPa、4.0MPa、2.0MPa （3）活塞运动时：1Mpa、0MPa、1MPa；碰到挡铁时：4.0MPa、4.0MPa、2.0MPa 5、如图所示的液压系统，可以实现快进－工进－快退－停止的工作循环要求。

《电路分析基础》第2章指导与解答

第2章电路的基本分析方法电路的基本分析方法贯穿了整个教材，只是在激励和响应的形式不同时，电路基本分析方法的应用形式也不同而已。本章以欧姆定律和基尔霍夫定律为基础，寻求不同的电路分析方法，其中支路电流法是最基本的、直接应用基尔霍夫定律求解电路的方法；回路电流法和结点电压法是建立在欧姆定律和基尔霍夫定律之上的、根据电路结构特点总结出来的以减少方程式数目为目的的电路基本分析方法；叠加定理则阐明了线性电路的叠加性；戴维南定理在求解复杂网络中某一支路的电压或电流时则显得十分方便。这些都是求解复杂电路问题的系统化方法。本章的学习重点： ●求解复杂电路的基本方法：支路电流法； ●为减少方程式数目而寻求的回路电流法和结点电压法； ●叠加定理及戴维南定理的理解和应用。 2．1 支路电流法 1、学习指导支路电流法是以客观存在的支路电流为未知量，应用基尔霍夫定律列出与未知量个数相同的方程式，再联立求解的方法，是应用基尔霍夫定律的一种最直接的求解电路响应的方法。学习支路电流法的关键是：要在理解独立结点和独立回路的基础上，在电路图中标示出各支路电流的参考方向及独立回路的绕行方向，正确应用KCL、KVL列写方程式联立求解。支路电流法适用于支路数目不多的复杂电路。 2、学习检验结果解析（1）说说你对独立结点和独立回路的看法，你应用支路电流法求解电路时，根据什么原则选取独立结点和独立回路？解析：不能由其它结点电流方程（或回路电压方程）导出的结点（或回路）就是所谓的独立结点（或独立回路）。应用支路电流法求解电路时，对于具有m条支路、n个结点的电路，独立结点较好选取，只需少取一个结点、即独立结点数是n－1个；独立回路选取的原则是其中至少有一条新的支路，独立回路数为m－n＋1个，对平面电路图而言，其网孔数即等于独立回路数。 2．图2.2所示电路，有几个结点？几条支路？几个回路？几个网孔？若对该电路应用支

基于MATLAB的变压器故障仿真及保护分析

基于MATLAB的变压器故障仿真及保护分析变压器主要用于稳压、电压变换、隔离。按用途分种类多，主要有单相变压器、干式变压器、箱式变压器、防雷变压器、整流变压器、配电变压器、电力变压器等。按铁心形状主要有E 型和C型铁。变压器是电力系统正常运行关键设备之一，由于变压器的长时间高效率运行，故障事故总不可避免的产生。但其具有无可替代性，尤其是大型变压设备太过昂贵，没有办法经常更换，所以变压器的故障也很引起人们的高度重视。对变压器内部故障电气量变化规律的认识是开发新的保护方案的前提，因此有必要进行变压器内部故障仿真。本文在综合分析变压器内部故障及励磁涌流仿真现状的情况下采用simulink软件中的多路互感支路模型模拟故障变压器。对于变压器的异常状态运行和常见故障进行仿真分析和经验总结，对于及时准确的把握故障原因，及时的采取处理方法确保设备的安全运行意义重大。所以将变压器故障进行全面的总结以及将新流行的方法用于实际十分重要。目录 1绪论 (2) 2变压器异常现象及分析 (2) 2.1 变压器内部故障 (2) 2.1.1 变压器线路故障 (2) 2.1.2 变压器内部异响 (3) 2.1.3 爆炸事故及套管闪络故障 (3) 2.1.4 变压器油箱温度和油管故障 (3) 2.1.5 匝间绝缘故障 (4) 2.2 内部故障励磁涌流仿真 (4) 2.2.1 仿真要求及目的 (4) 2.2.2 仿真参数介绍及波形 (5) 3 变压器外部故障 (10) 4变压器保护动作处理 (13) 4.1基于变压器模型的保护原理 (13) 4.1.1基本原理 (13) 4.1.2算法 (13) 4.2 瓦斯保护 (15) 4.2.1 瓦斯保护动作 (16) 4.2.2 瓦斯保护在跳闸时的作用 (16) 4.3 零序电流保护 (17) 4.4 气相色谱分析法的使用判断 (17) 5跳闸及冷却器故障分析及处理 (20)

第二节：支路电流法教案精修订

第二节：支路电流法教案标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

他方法。 4 ．典型例题讲解例1：如图，已知E1E217V，R1?1W，R25 W，R3?2 W，用支路电流法求各支路的电流。例2、已知电路如图所示，其中E1＝15 V, E2＝65 V, R1＝5 Ω， R2＝R3＝10 Ω。试用支路电流法求R1、 R2和R3三个电阻上的电压。例3、试用支路电流法，求图所示电路中的电流I3。例4、用支路电流法求图中各支路电流，并说明U S1和U S2是起电源作用还是起负载作用。图中U S1＝12 V, U S2＝15 V, R1＝3 Ω， R2＝Ω， R3＝9 Ω。【课外作业】 1．如图所示电路，能列出独立的基尔霍夫电流方程的数目是( ) A．1个 B．2个 C．3个 D．4个形式以增强学生学习主动性，分组讨论法拓展训练

2．上题图中，能列出的独立的基尔霍夫方程的数目是( ) A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 3．如图所示电路中，正确的关系是( ) A．I1＝ E1－E2 R1＋R2 B．I2＝ E2 R2 C．I1＝ E1－U ab R1＋R2 D．I2＝ E2－U ab R2 4．电路如图所示，请判别该电路有几条支路，几个节点，几个网孔，并列出该电路用支路电流法解题时所需的方程。 5．如图所示，已知E1＝6V，E2＝1V，内阻不计，R1＝1Ω，R2＝2Ω，R3 ＝3Ω，试用支路电流法求各支路电流。讲授法小结：1．支路电流法解题步骤。 2．用支路电流法解题的注意点布置作业习题（《电工基础》第2版周绍敏主编） 3．填充题（6），4．问答与计算题（1）、（2）

电压控制恒流充电电路设计讲解

《电子技术》课程设计报告课题：电压控制恒流充电电路设计班级学号学生姓名专业系别指导教师淮阴工学院电子信息工程系 2013年12月

课题：电压控制的恒流充电电路一、设计目的电子技术课程设计是模拟电子技术、数字电子技术课程结束后进行的教学环节。其目的是： 1、培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。 2、学习较复杂的电子系统设计的一般方法，提高基于模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力，由学生自行设计、自行制作和自行调试。 3、进行基本技能训练，如基本仪器仪表的使用，常用元器件的识别、测量、熟练运用的能力，掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。 4、培养学生的创新能力。二、设计要求 1、充电电流为100mA； 2、控制电压为4.5V和6.5V,当充电电压上升到6.5V时自动断电,当用电电压下降到4.5V时自动通电； 3、由交流220V市电供电； 4、主要单元电路和元器件参数计算、选择； 5、画出总体电路图； 6、安装自己设计的电路图，按照自己设计的电路图，在通用版上焊接。焊接完毕后，应对照电路仔细检查，看是否有错接、漏接、虚焊的现象； 7、调试电路； 8、电路性能指标测试；提交格式上符合要求，内容完整的设计报告。三、总体设计 1 课题：电压控制的恒流充电电路（1）在恒流源部分，我们通过利用9012NP硅管其发射级-基极导通电压0.7V 和6,8Ω电阻输出100mA电流。

4KRw1，大约调到2）在充电电路的控制电压部分，接入12V电压，调节（在上部电路中的电位比较器的正向输入端的电10k电阻的分压以后，左右，经过的大小，使下部电位比较器的反向输入端电压为Rw2。同理，调节压为4.5V之间时，上部电路中的电位比较器输出为高电0-6.5V 当电压在6.5V。，晶U0=12V>>1.4V 的电位比较器输出为低电平，电源电压为平，下部电路中中有电流流过，由电磁感应，常断开关触点导通电闸管导通，继电器的线圈J1时，上面的电压比较器输出低当电压增加到超过6.5V源开始给电池充电。中有电流流过，常闭开关触点断开，导致晶闸管下J2电平，三极管导通，所以的常断触点打开，电源停止给电池充电。用电容和电阻J1端断开，截止工作，

电网方向性电流保护的建模与仿真

1 电网方向性电流保护的建模与仿真
1 绪论
微机保护是用微型计算机构成的继电保护，是电力系统继电保护的发展方向（现已基本实现，尚需发展），它具有高可靠性，高选择性，高灵敏度。微机保护装置硬件包括微处理器（单片机）为核心，配以输入、输出通道，人机接口和通讯接口等.该系统广泛应用于电力、石化、矿山冶炼、铁路以及民用建筑等。微机的硬件是通用的，而保护的性能和功能是由软件决定。微机保护装置的数字核心一般由 CPU、存储器、定时器/计数器、Watchdog 等组成。目前数字核心的主流为嵌入式微控制器（MCU），即通常所说的单片机;输入输出通道包括模拟量输入通道（模拟量输入变换回路（将 CT、PT 所测量的量转换成更低的适合内部 A/D 转换的电压量，± 2.5V、± 或± 5V 10V）、低通滤波器及采样、A/D 转换）和数字量输入输出通道（人机接口和各种告警信号、跳闸信号及电度脉冲等）。微机保护一般有进线保护、出线保护、母联分段保护、进线或母联备自投保护、厂用变压器保护、高压电动机保护、高压电容器保护、高压电抗器保护,差动保护,后备保护,PT 测控装置等。它的保护功能有定时限/反时限保护、后加速保护、过负荷保护、负序电流保护、零序电流保护、单相接地选线保护、过电压保护、低电压保护、失压保护、负序电压保护、风冷控制保护、零序电压保护、低周减载保护、低压解列保护、重合闸保护、备自投保护、过热保护、过流保护、逆功率保护、差动保护、启动时间过长保护、非电量保护等。微机保护可靠性高，灵活性大，动作迅速，易于获得附加功能，维护调试方便，有利于实现电力自动化。
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2b法与支路电流法的区别与联系

2b法与支路电流法的区别与联系2b法与支路电流法都可以解决任何电阻电路的分析问题，这两种方法对电阻电路分析问题具有普适性。 2b法首先介绍2b法中，支路、节点的概念支路：一个二端元件视为一条支路，电路中有多少个二端元件就有多少条支路（这里不考虑三端，或更多端得元件，应为简单的电路分析中不含这些元件）节点：支路与支路的连接点（两个二端元件的连接点)。回路：由支路组成的闭合路径。网孔：平面电路图上不含分支的回路。对于具有b条支路，n个节点的连通电路，可以列出n-1个与线性无关的KCL方程（节点电流方程）和b-n+1个KVL方程（网孔方程）以及b个VCR方程(伏安特性方程)。一共（n-1）+(b-n+1)+b=2b个方程。（如上右上图；该图有五个电路元件，所以有五条支路。同时该图有四个节点，两个网孔。）所以这种方法叫做2b法。用2b法解决电路问题思维量小，可以很快列出方程（组），不过这种方法所涉及到的未知数多，解方程过程中容易出错，所以在解题时并不采用这种方法，但是2b法是解决线性电阻电路问题最基本的方法，其他的方法都是在这种方法上经过一定的数学变换和运用其他辅助公式得来的，所以深刻了解这种方法及这种方法和其他方法得联系与区别

是很重要的。支路电流法首先在支路电流法中，某些概念与2b法有所不同。支路：定义：作为二端电路看待的、由一个或一些电路元件所构成的网络子集。（说明：多个二端元件串连视为一条支路.）节点：支路与支路的连接点。在支路电流法中，对支路这样定义从而减少了支路的条数，也减少了节点的个数，进而减少了所列方程的个数和所涉参量的个数，这样更有利于解题。支路电流法解题的具体步骤：（1）分析电路，设出所需要的物理量并设好物理量的方向。（2）列出n-1个节点电流方程和b-n+1个KVL与VCL整合后的方程。（3）当然是解方程组了。列方程的技巧：对于多元一次方程组，一般说来，有几个未知数就需要列几个方程，但有同学可能遇到这种情况列出了足够多的方程甚至超出了未知数的个数却不能用这些方程解出所有的未知数。这是怎么回事呢？原来几个方程就能解几个未知数是有条件的，方程组中的每一个方程都必须是独立的方程，即方程组中的任何一个方程都不能由该方程组中的其

三段式电流保护整定计算和建模仿真

辽宁工程技术大学
电力系统继电保护课程设计
设计题目三段式电流保护整定计算和建模仿真指导教师刘健辰院（系、部）电控学院专业班级学姓日智能电网信息工程
号 1305080116 名苏小平期 2017.1.9

课程设计标准评分模板
课程设计成绩评定表学期专业课程名称设计题目
成绩评分项目 1.设计态度设计表现 2.设计纪律 3.独立工作能力 4.上交设计时间非常认真严格遵守强提早或按时设计思路清晰，结构方案良好，设计参数选择正确，条理清楚，内容完整，结果正确认真遵守较强按时设计思路清晰，结构方案合理，设计参数选择正确，条理清楚，内容较完整，极少量错误较认真基本遵守能独立设计完成迟交半天设计思路较清晰，结构方案基本合理，设计参数选择基本正确，调理清楚，内容基本完整，有少量错误基本规范、整洁、有条理，个别排版有问题一般少量违反基本独立设计完成迟交一天设计思路基本清晰，结构方案基本合理，设计参数选择基本正确，调理清楚，内容基本完整，有些错误基本规范、整洁、有条理，排版有问题较多不认真严重违反不能独立设计完成迟交一天以上设计思路不清晰，结构方案不合理，关键设计参数选择有错误，调理清楚，内容不完整，有明显错误不规范、不整洁、无条理，排版有问题很大优良中及格不及格
2016/2017 第 1 学期
姓名班级
电力系统继电保护课程设计三段式电流保护整定计算和建模仿真
5.设计内容设计说明书 6.设计书写、字体、排版
较规范、整规范、整洁、洁、有条理，有条理，排个别排版有版很好问题
7.封面、目录、完整较完整基本完整缺项较多不完整参考文献很出色较出色一般较差很差图 8.绘图效果纸 9.布局合理、美观较合理基本合理有些混乱布局混乱 10. 绘图工程标基本符合标个别不符合完全不符合符合标准较符合标准准准标准标准评定说明：不及格标准：设计内容一项否决制，即 5 为不及格，整个设计不及格，其他 4 项否决；优、良、中、及格标准：以设计内容为主体，其他项超过三分之一为评定标准，否则评定为下一等级；如优秀评定，设计内容要符合 5，其余九项要有 4 项符合才能评定为优，否则评定为良好，以此类推。最终成绩：评定教师签字：