基于MATLABsimulink的船舶电力系统建模与故障仿真【开题报告】
《基于MATLAB的电力系统短路故障的仿真报告_论文手册》
中国石油大学胜利学院本科生毕业设计( 论文)手册题目电力系统短路故障分析及仿真研究学生姓名梅西学号 201107013120 专业班级自动化一班指导教师马拉多纳2015 年6月10日目录本科生毕业设计（论文）任务书........................ 错误!未定义书签。
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本科生毕业设计（论文）任务书论文题目电力系统短路故障分析与仿真研究一、研究的主要内容1.电力系统故障分析主要研究电力系统故障（包括短路，断线和非正常操作）时，故障电流，电压及其在电网中的分布。
短路电流计算失效分析的主要内容。
的短路电流计算的目的是确定短路故障的严重程度，选择电气设备的参数。
调谐保护，负序和零序电流分布的分析系统，以确定它的电气设备和系统。
2. 本课题研究的目的及意义随工厂供电系统要求正常地不间断地对用电负荷供电，以保证工厂生产和生活的正常进行。
系统中最常见的故障就是短路。
短路电流比正常电流要大得多，在大电力系统中，短路电流可达几万安甚至几十万安。
电力系统的短路故障是严重的，而又是发生几率最多的故障，一般来说，最严重的短路是三相短路。
当发生短路时，其短路电流可以达到数万安以至十几万安，它们所产生的热效应和电动力效应将使电气设备遭受严重破坏。
MATLABSIMULINK在电力系统工程仿真中的应用的开题报告
MATLABSIMULINK在电力系统工程仿真中的应用
的开题报告
本文的主要内容是关于MATLABSIMULINK在电力系统工程仿真中应用的开题报告。
随着科技的迅速发展，电力系统工程的大规模建设，电
力系统的安全和可靠性成为了非常重要的问题。
通过MATLABSIMULINK
在电力系统工程仿真中的应用，可以有效地提高电力系统的安全性和可
靠性。
因此，本文将从以下几个方面展开研究：
1. 介绍电力系统工程的基本概念、结构和传输线路等，以及电力系
统工程仿真的重要性和必要性。
2. 介绍MATLABSIMULINK的基本原理和功能，包括模块库、图形化界面、求解器等。
3. 分析MATLABSIMULINK在电力系统工程仿真中的应用，包括电力系统的稳态和动态仿真、保护系统仿真、调度控制系统仿真等。
4. 指出MATLABSIMULINK在电力系统工程仿真中应用的优点和不足之处，归纳出进一步深入开展研究的方向和建议。
本文将通过对电力系统工程仿真的相关资料和文献的综合分析，对MATLABSIMULINK在电力系统工程仿真中的应用进行系统的研究和探讨。
希望该研究结果可以为电力系统工程的建设和改进提供有益的参考和指导。
基于MATLABsimulink的船舶电力系统建模与故障仿真【文献综述】
文献综述电气工程及其自动化基于MATLAB/simulink的船舶电力系统建模与故障仿真前言船舶电力系统是一个独立的、小型的完整电力系统，主要由电源设备、配电系统和负载组成。
船舶电站是船上重要的辅助动力装置，供给辅助机械及全船所需电力。
它是船舶电力系统的重要组成部分，是产生连续供应全船电能的设备。
船舶电站是由原动机、发电机和附属设备（组合成发电机组）及配电板组成的。
船舶电站运行的可靠性、经济性及其自动化程度对保证船舶的安全运营具有极其重要的意义。
船舶电力系统，作为一个独立的综合供电网络，既与陆上的大型供电网络有本质区别，又与由独立推进电站向推进电动机供电的情况不同。
首先，船舶电力系统的电源和负载具有可比性，一般来说，船舶推进功率通常占供电网络总功率的60%-70%甚至更大，这对负载和电源的管理、系统组成、配置以及运行控制和调度提出了更高的要求。
其次，在船舶电力系统中，以电力变换器与交流推进电动机的技术组合为核心的交流化技术得到了广泛的应用，而由此带来的电力谐波污染间题、变换器与电源以及传动系统之间的相互作用等问题，目前还缺乏有效的评估手段[1]。
船舶电力系统的建模方法有物理建模，数学建模，模块化建模。
常用的建模软件有matlab、lingo、Mathematica和SAS等。
MATLAB已经成为国际上最流行的科学计算与工程计算的软件工具，有人称它为“第四代”计算机语言，MATLAB 软件主要是由主包、Simulink和工具箱三大部分组成。
船舶电力系统的故障类型有短路，断路等故障。
船舶电力系统建模方法文献[2]采用了数学建模方法,根据柴油发电机组的动态特性,研究了船舶电力系统模型的结构和原理,建立了船舶电力系统模型,该系统可以仿真船舶电力系统的许多运行工况。
给出了发电机组正常起动过程和滑油泵、侧推器先后起动时滑油泵电缆发生三相接地故障的仿真过程,对电力系统的参数整定和安全策略的选取有一定的参考价值。
船舶应急电力系统建模与仿真研究的开题报告
船舶应急电力系统建模与仿真研究的开题报告一、选题的背景和意义船舶电力系统可以说是船舶的“血液”，决定了船舶的动力性能和设备运行状态。
在船舶航行时，出现电力系统故障将导致船舶停航，严重影响航行安全和船舶的正常运营。
因此，船舶应急电力系统的建设和完善显得尤为重要。
船舶应急电力系统指在主电力系统操作失效时，保持航行安全和设备运行的系统。
应急电力系统的稳定性和可靠性是其设计和建造的重要目标。
随着电子技术的不断发展，近年来出现了一些新型应急电力系统，比如燃料电池、超级电容器和新型储能技术等，它们具有较高的能量密度和循环寿命，可以为应急电力系统的设计和开发提供更多的选择。
本研究旨在对船舶应急电力系统进行建模与仿真，分析其稳定性、可靠性和工作效率，为船舶应急电力系统的设计和开发提供理论依据和技术支持。
二、论文的主要内容和研究方法（一）主要内容1.船舶应急电力系统的概述。
介绍船舶应急电力系统的定义、分类和基本原理，分析其在保障船舶航行安全和设备运行方面的重要意义。
2.船舶应急电力系统建模与仿真。
采用Matlab/Simulink等软件对应急电力系统进行建模和仿真，分析其工作原理和性能特点，考虑系统中关键元器件的影响和交互作用。
3.应急电力系统稳定性分析。
基于稳态和暂态模拟，研究应急电力系统的稳定性，分析其负载容量、电压稳定度和频率响应等关键参数，评估系统的稳定性和可靠性水平。
4.应急电力系统优化设计。
通过仿真分析和实验，针对应急电力系统的弱点和缺陷进行优化设计，提高系统的稳定性和可靠性，降低系统的成本和能耗。
（二）研究方法1.文献资料法。
查找有关船舶应急电力系统建模与仿真方面的文献和资料，了解目前国内外的研究进展和成果。
2.数学模型法。
基于电气原理和控制原理，建立船舶应急电力系统的数学模型，分析系统的稳态和暂态性能。
3.仿真实验法。
采用Matlab/Simulink等软件对船舶应急电力系统进行仿真，得到系统的关键参数和性能指标，评估系统的稳定性和可靠性水平。
基于matlab电力系统故障分析与仿真[精选五篇]
![基于matlab电力系统故障分析与仿真[精选五篇]](https://img.taocdn.com/s3/m/db2f07be6429647d27284b73f242336c1eb93008.png)
基于matlab电力系统故障分析与仿真[精选五篇]第一篇：基于matlab电力系统故障分析与仿真课程设计说明书题目名称：基于Matlab的电力系统故障分析与仿真系部：电力工程系专业班级：电气工程学生姓名：学号指导教师：完成日期：2018年X月X日XX学院课程设计评定意见设计题目基于Matlab的电力系统故障分析与仿真系部电力工程系_________ 专业班级电气工程学生姓名______________ 学生学号评定意见：评定成绩：指导教师（签名）：年月日（此页背书）评定意见参考提纲：1、学生完成的工作量与内容是否符合任务书的要求。
2、学生的勤勉态度。
3、设计或说明书的优缺点，包括：学生对理论知识的掌握程度、实践工作能力、表现出的创造性和综合应用能力等。
XX学院电力工程系课程设计任务书2017-2018学年1 学期2018年 1月 X 日专业电气工程及其自动化班级电气工程1 课程名称电力系统仿真设计题目基于Matlab的电力系统故障分析与仿真指导教师起止时间 2018.1.8-2018.1.19 周数 2 设计地点实验楼设计目的：本次设计旨在学习和掌握电力系统仿真的基本方法。
通过MATLAB/SIMULINK仿真软件，使所学的专业知识和技能能够得到灵活运用，包括电力系统的建模，参数设置，短路故障设置或潮流计算，结果分析及波形调试等。
从建模与仿真、数据分析、工程系统分析等方面培养和提高解决实际电力系统的短路与潮流计算的能力以及电力系统综合分析的能力。
设计任务或主要技术指标：1、原始资料分析；2、通过MATLAB/SIMULINK软件建立电力系统仿真模型；3、参数、短路故障设置及仿真调试；4、观察不同短路点及短路类型时的电压和电流波形；5、潮流计算结果处理及功率损耗分析等。
设计进度与要求：第1天：资料分析及参考相关设计手册、规范及电力技术标准；第2-3天：根据实际电力系统建立仿真模型；第4-5天：各元件参数设置与调试；第6-7天：短路点及不同短路类型的设计；第8-9天：仿真调试运行及结果处理分析；第10-11天：各短路、短路类型情况下电压电流波形分析和潮流计算及其结果分析；第12-13天：设计说明书的撰写及修改完善；第14天：答辩，上交合格报告。
【开题报告】基于MATLABsimulink的船舶电力系统建模与故障仿真
开题报告电气工程及其自动化基于MATLAB/simulink的船舶电力系统建模与故障仿真一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义1、本课题国内外研究动态船舶电力系统是一个独立的、小型的完整电力系统，主要由电源设备、配电系统和负载组成。
船舶电站是船上重要的辅助动力装置，供给辅助机械及全船所需电力。
它是船舶电力系统的重要组成部分，是产生连续供应全船电能的设备。
船舶电站是由原动机、发电机和附属设备（组合成发电机组）及配电板组成的。
最近几年，船舶电站采用电子技术、计算机控制技术，实现船舶电站自动化和船舶电站的全自动控制，实现无人值班机舱。
船舶自动化技术正朝着微机监控、全面电气、综合自动化方向发展。
船舶电站运行的可靠性、经济性及其自动化程度对保证船舶的安全运营具有极其重要的意义。
国外的某些造船业发达的国家在二十世纪中叶就着手船舶电力系统领域的探索，在船舶电力系统稳态、暂态过程等方面进行了细致的研究。
近些年来，挪威挪控公司困.R.co咖l)、英国船商公司(TRANSS)、德国西门子公司(SIEMENS)、-日本三菱公司(MITSUBISHD等大公司开始进行船舶电力系统的建模与分析方面的研究工作。
国内针对船舶电力系统的研究起步相对较晚，虽然取得了一定成果，但在理论先进性、系统完整性等方面还存在一定差距，这也在一定程度上导致了目前国产船电设备与世界主要造船国家船电设备存在一定差距、装船率偏低等一系列问题。
目前,国内外最常用的建模软件有四中：分别是：matlab、lingo、Mathematica和SAS。
MATLAB用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
Matlab开发效率高，自带很多数学计算函数，对矩阵支持好。
Lingo可以用于求解非线性规划，也可以用于一些线性和非线性方程组的求解等，功能十分强大，是求解优化模型的最佳选择。
基于MATLAB／Simulink的舰船电力推进四象限负载模拟系统的仿真研究
电状 态 的 四象 限运 行 ，为 电力 推进 系统 试 验 提 供
先 进 的模 拟 负载 ，而 且 可 以将被 试 推 进 电机 旋转
产 生 的机 械 能 转 化 为 电能 回馈 到 电 网中 ， 使得 试 验 能量 利 用 率 显 著 提 高 。文 章 首 先 研 究 了 四象 限
旋 转 ，产 生 的机 械 能 转 化 为热 能 被 水
基 于 ＭＡＴ ＡＢ Ｓｍｕｉｋ的舰 船 电力 推 进 Ｌ ／ｉ ｌ ｎ
四象 限负载 模拟 系统 的仿真研 究
刘 鹏
（ 国船 舶 重 工 集 团 公 司 第 七 一 二 研 究 所 青 岛 分 部 ， 武 汉 ４ ０ ６ ） 中 ３ ０ ４
摘 要 ： 本 文 研 究 了 舰 船 电 力 推 进 系 统 四 象 限 负 载 模 拟 系 统 的 试 验 原 理 和 控 制 策 略 ， 并 使 用
ｌ 引言
舰 船 综 合 电力推 进 是 世 界 船 舶动 力 的发 展 趋 势 之 一 ，是 现 今 各 国船 舶 研 究 的 热 点 。在 传 统 舰 船 电力 推 进 系 统试 验 中 ，一般 都 是使 用 水 力 测 功
旋 桨 曲线 特 性 ， 使 得推 进 系 统 试 验 数据 很 难 接 近
收 稿 日期 ： ２ ｌ ．Ｏ０ ０ ０ １．２
变 频 系 统 的 控 制 策 略 ， 然 后 用 使 ＭＡ Ｌ ／ ｉ ｌ ｋ 软 件 搭 建 了整 个 试 验 系 统 的 Ｔ ＡＢ Ｓｍｕｉ ｎ 仿 真 模 型 ，仿 真 结 果验 证 了 四象 限 模拟 负载 系 统
设 计 的可 行 性 。
实船 参 数 。
本 文 研 究 的 是 四象 限负 载 模 拟 系统 ，这 一 负 载 系 统 不 仅 能够 模 拟 实 现 推 进 电机 的 电动 及 其 发
基于Matlab-Simulink的仿真模型库技术研究的开题报告
基于Matlab-Simulink的仿真模型库技术研究的开题报告一、选题背景和意义近年来，控制系统在现代制造业中占有很高的地位。
仿真模型库是一个非常重要的工具，用于设计和评估控制系统的性能。
基于仿真的设计与分析有助于减少试错成本，提供更好的控制策略，并帮助工程师更好地了解控制系统的动态特性。
此外，基于仿真技术可以加速系统开发周期、提高系统可靠性，并有助于工程师进行各种控制策略的比较和分析。
二、选题内容和目标该研究的主要目标是开发一个基于Matlab-Simulink的仿真模型库。
这个仿真模型库将包括各种控制系统的模型，如电子电路、机械系统、液压系统、热力学系统等。
这个库将帮助工程师更好地了解控制系统的特性，并提供一个平台，用于测试和比较不同的控制策略。
此外，该库还将提供一些工具，帮助工程师更快地创建他们自己的仿真模型，并与其它模型进行集成和共享。
三、研究方法和技术路线该研究主要包括以下步骤：1. 收集不同控制系统的仿真模型，并进行分类和整合。
2. 制定标准的仿真模型库架构和接口，以确保其适用于各种控制系统。
3. 开发一个Matlab-Simulink的仿真模型库，支持各种控制系统的建模和仿真。
4. 针对不同应用场景，进行实验测试，并检验仿真结果的准确性。
5. 针对用户的需求，开发用户界面和工具，方便用户进行建模、仿真与分析。
四、预期结果和成果根据以上研究方法和技术路线，预期结果和成果包括：1. 发展出一个基于Matlab-Simulink的仿真模型库，包括各种控制系统的模型。
2. 提供一个标准的仿真模型库架构和接口，方便用户定制和集成各种控制系统的模型。
3. 支持用户进行自定义建模和仿真，并提供用户界面和工具。
4. 验证仿真结果的准确性。
5. 发表相关论文和申请相关专利。
五、预期结论和贡献该研究预期结论是可以开发出一个基于Matlab-Simulink的仿真模型库，可以提供各种控制系统的模型，并支持用户定制和集成各种控制系统的模型。
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开题报告
电气工程及其自动化
基于MATLAB/simulink的船舶电力系统建模与故障仿真
一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义
1、本课题国内外研究动态
船舶电力系统是一个独立的、小型的完整电力系统，主要由电源设备、配电系统和负载组成。
船舶电站是船上重要的辅助动力装置，供给辅助机械及全船所需电力。
它是船舶电力系统的重要组成部分，是产生连续供应全船电能的设备。
船舶电站是由原动机、发电机和附属设备（组合成发电机组）及配电板组成的。
最近几年，船舶电站采用电子技术、计算机控制技术，实现船舶电站自动化和船舶电站的全自动控制，实现无人值班机舱。
船舶自动化技术正朝着微机监控、全面电气、综合自动化方向发展。
船舶电站运行的可靠性、经济性及其自动化程度对保证船舶的安全运营具有极其重要的意义。
国外的某些造船业发达的国家在二十世纪中叶就着手船舶电力系统领域的探索，在船舶电力系统稳态、暂态过程等方面进行了细致的研究。
近些年来，挪威挪控公司困.R.co咖l)、英国船商公司(TRANSS)、德国西门子公司(SIEMENS)、-日本三菱公司(MITSUBISHD等大公司开始进行船舶电力系统的建模与分析方面的研究工作。
国内针对船舶电力系统的研究起步相对较晚，虽然取得了一定成果，但在理论先进性、系统完整性等方面还存在一定差距，这也在一定程度上导致了目前国产船电设备与世界主要造船国家船电设备存在一定差距、装船率偏低等一系列问题。
目前,国内外最常用的建模软件有四中：分别是：matlab、lingo、Mathematica
和SAS。
MATLAB用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
Matlab开发效率高，自带很多数学计算函数，对矩阵支持好。
Lingo可以用于求解非线性规划，也可以用于一些线性和非线性方程组的求解等，功能十分强大，是求解优化模型的最佳选择。
Mathematica是一款科学计算软件，很好地结合了数值和符号计算引擎、图形系统、编程语言、文本系统、和与其他应用程序的高级连接。
SAS 是一个模块化、集成
化的大型应用软件系统。
它由数十个专用模块构成，功能包括数据访问、数据储存及管理、应用开发、图形处理、数据分析、报告编制、运筹学方法、计量经济学与预测等。
船舶电力系统建模的方法有数学建模，模块化建模，物理建模，主要模型有柴油发电机，螺旋桨，励磁系统，船舶主电站等。
2选题的依据和意义
建模仿真具有很多优点：它能随时随地进行，受环境约束很小，方便快捷；成本低，只需在电脑上下载安装仿真软件即可；不需要花费很多的时间、金钱，很多不能在现实中实现的结果都能在建模上很好的实现；
目前，建模仿真已经成为电力部门降低生产成本、保持技术优势和寻求现实电力系统问题最优解的重要手段，也是评价电力系统设施及各类应用设计方案的有效方法，显示出巨大的经济效益和发展前景。
本课题是采用Matlab软件进行建模与仿真。
在MATLAB中，船舶电力系统模型可以在Simulnk 环境下直接搭建，也可以据所研究对象物理模型建立其数学模型，并进行封装和自定义为用户自己的模块库，充分显现了其仿真平台的优越性。
近几年来，在学术界和工业领域，Simulink已成为动态系统建模和仿真领域中应用最为广泛的软件之一。
Simulink可以很方便地创建和维护一个完整的模块，评估不同的算法和结构，并验证系统的性能。
由于Simulink是采用模块组合方式来建模，从而可以使得用户能够快速、准确的创建动态系统的计算机模型，特别是对复杂的不确定非线性系统，更为方便。
二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：
通过本课题的研究熟悉船舶电力系统的组成和特点，了解现有的建模方法，目前电力系统常用的建模方法及相关的建模软件，根据船舶电力系统的特点，用Simulink 进行建模，仿真各种故障并查看相应的波形。
三、研究步骤、方法及措施：
（1）针对船舶电力系统的特点，用MATLAB平台的Simulink和电力系统工具箱Power System Blockset对进行建模与仿真。
（2）建立一个单机无穷大电力系统模型，在船舶电力系统环境下，分析其在正常、三相短路和相间短路三种情况下的电网三相电流变化过程。
（3）最后建立3台柴油发电机组并网运行的船舶电力系统模型，分析其运行参数。
（4）总体电路的组合和总的调试
（5）攥写毕业论文
（6）论文答辩
四、参考文献
[1]陈桂明.应用MATLAB建模与仿真[M]。
北京科学出版社，2001.
[2]施亿生.船舶电站[M].北京：国防工业出版社，1983.
[3]沈辉.精通simulink系统仿真及控制[M].北京大学出版社,2002.
[4]盛义发,唐耀庚,苏泽光,等.基于Matlab的电力系统故障的仿真分析[J].南华大学学报(理工版),2003,17(4):45-49.
[5]吴天明,谢小竹,彭彬.MATLAB电力系统设计与分析[M].国防出版社,2001.
[6] 彭淦榕,李越,李忠诚,赵娜,张晓洁.MATLAB在电力系统分析中的应用[J].山东电力技术,2005,(2).。