电力系统短路电流仿真分析课程设计
短路电流课程设计
短路电流课程设计一、教学目标本节课的学习目标包括以下三个方面：1.知识目标：学生需要掌握短路电流的定义、产生原因、危害及计算方法。
2.技能目标：学生能够运用所学知识对实际电路中的短路电流进行计算和分析。
3.情感态度价值观目标：培养学生对电力系统的安全意识，提高学生对电力系统故障分析的兴趣。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.短路电流的定义和产生原因：介绍短路电流的概念，分析产生短路电流的原因。
2.短路电流的危害：阐述短路电流对电力系统的影响，包括设备损坏、供电中断等。
3.短路电流的计算方法：介绍常用的短路电流计算方法，如对称分量法、回路电流法等。
4.实例分析：分析实际电路中的短路电流计算，让学生学会运用所学知识解决实际问题。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课采用以下几种教学方法：1.讲授法：讲解短路电流的基本概念、计算方法和危害。
2.案例分析法：分析实际电路中的短路电流案例，让学生学会运用所学知识分析问题。
3.实验法：安排实验室实践环节，让学生动手操作，加深对短路电流的理解。
4.讨论法：学生分组讨论，培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本节课准备以下教学资源：1.教材：选用权威出版的《电力系统短路电流分析》教材。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，供学生课后拓展阅读。
3.多媒体资料：制作精美的PPT，直观展示短路电流的计算过程和实验现象。
4.实验设备：准备电力系统短路电流实验装置，让学生动手实践。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本节课采用以下几种评估方式：1.平时表现：关注学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，给予相应的表现评价。
2.作业：布置与课程内容相关的作业，要求学生独立完成，通过作业评分了解学生的掌握程度。
3.考试：安排课程结束后的考试，检验学生对短路电流知识的掌握情况。
4.实验报告：针对实验环节，要求学生撰写实验报告，评估实验操作和分析能力。
课程设计(论文)-基于MATLAB的电力系统单相短路故障分析与仿真.doc
课程设计 ( 论文 )- 基于 MATLAB的电力系统单相短路故障分析与仿真————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：电力系统分析课程设计说明书题目：单相接地短路专业：电气工程及其自动化班级：电气 1307姓名：陈欢目录课程设计（论文）任务书 ----------------------- （1）引言 ------------------------------------------------------------------- （ 3）第一章．电力系统短路故障分析------------------------------- （ 4）第二章．电力系统单相短路计算-------------------- （ 5）2.1 简单不对称故障的分析计算---------------------- （ 5）2.1.1. 对称分量法 ------------------- （5）2.2 单相接地短路------------------------------ （ 6）2.2.1. 正序等效定则 ---------------------------- （6）2.2.2. 复合序网 --------------------------------- （6）2.2.3. 单相接地短路分析 --------------------------- （7）第三章．电力系统单相短路时域分析 ---------------- （ 10）3.1 仿真模型的设计与实现------------------------ （10）3.1.1. 实例分析 -------------------------------- （10）3.1.2. 仿真参数 ----------------------------- -- -- -- （11）3.2 仿真结果分析------------------------------- （13）结束语 ----------------------------------------- （ 18）参考文献 --------------------------------------- （ 18）课程设计任务书题目：单相接地短路要求：本课程设计主要是对单相接地短路进行分析计算，并利用Matlab/Simulink软件对其进行仿真，通过仿真结果与计算结果进行比较，进一步研究短路故障的特点。
华中科技大学电力系统分析课程设计报告 基于matlab的短路电流计
华中科技大学电力系统分析课程设计报告基于matlab的短路电流计2021-2021第二学期课程设计电力系统短路故障的计算机算法程序设计姓名学号班级指导教师张凤鸽1目录一、课程设计说明?????????????????3 二、选择所用计算机语言的理由???????????3 三、程序主框图、子框图及主要数据变量说明?????5 四、三道计算题及网络图?????????????9 五、设计体会???????????????????21 六、参考文献???????????????????22 七、附录（主程序及其注释）????????????232电分课设报告一、课程设计说明根据所给的电力系统，编制短路电流计算程序，通过计算机进行调试，最后完成一个切实可行的电力系统计算应用程序。
通过自己设计电力系统短路计算的程序，加深对电力系统短路计算的理解，同时培养自己在计算机编程方面的能力，提示自我的综合素质。
短路电流（short-circuit current）电力系统在运行中，相与相之间或相与地（或中性线）之间发生非正常连接（即短路）时流过的电流。
其值可远远大于额定电流，并取决于短路点距电源的电气距离。
例如，在发电机端发生短路时，流过发电机的短路电流最大瞬时值可达额定电流的10～15倍。
大容量电力系统中，短路电流可达数万安。
这会对电力系统的正常运行造成严重影响和后果。
三相系统中发生的短路有 4 种基本类型：三相短路，两相短路，单相对地短路和两相对地短路。
其中三相短路虽然发生的机会较少，但情况严重，又是研究其它短路的基础。
所以我们先研究最简单的三相短路电流的暂态变化规律。
二、选择所用计算机语言的理由MATLAB是一套功能强大的工程计算软件，被广泛的应用于自动控制、机械设计、流体力学和数理统计等工程领域。
工程技术人员通过使用MATLAB提供的工具箱，可以高效的求解复杂的工程问题，并可以对系统进行动态的仿真，用强大的图形功能对数值计算结果进行显示。
实验六电力系统短路电流计算实验(仿真软件)
0.2685
0.2685
LO GEN2 230. STATIONC230. .0255 .2160
0.1118
0.1118
LO STATIONC230. GEN3 230. .0357 .3024
0.1568
0.1568
XO GEN1 16.5 GEN1 230. 2 .0576
XO GEN2 18.0 GEN2 230. 2 .0625
本实验以 IEEE9 节点系统数据作为计算的基础，网络结构及短路相关参数如下：
17
电力系统分析实验指导书
图 6-1 IEEE 9 节点系统网络结构示意图
发电机参数、线路零序参数、变压器零序参数、节点零序参数及负荷特性见下表。
发电机参数
发电 电压基
机名 准(kV)
TJ
X’d
GEN1 16.5 47.28 0.0608
GEN2 18.0
12.8 0.1189
GEN2 13.8
6.02 0.1813
发电 电压基 机名 准(kV)
T’q0
XL
GEN1 16.5
0.0 0.0336
GEN2 18.0
0.54 0.0521
GEN2 13.8
0.6 0.0742
注：功率基准值为 100MVA
X’q
0.0969 0.1969
R0
0.03 0.051 0.096 0.107 0.0255 0.0357
单位：pu
X0
B0/2
0.255 0.276 0.483 0.51 0.216 0.3024
0.132 0.1185 0.2295 0.2685 0.1118 0.1568
变压器零序参数
电力系统两相短路计算与仿真(4)
辽宁工业大学《电力系统分析》课程设计（论文）题目：电力系统两相短路计算与仿真（4）院（系）：工程技术学院专业班级：电气工程及其自动化12学号：学生姓名：指导教师：教师职称：起止时间：15-06-15至15-06-26课程设计（论文）任务及评语课程设计（论文）任务原始资料：系统如图各元件参数标幺值如下（各元件及电源的各序阻抗均相同）：T1：电阻0.01，电抗0.16，k=1.05，标准变比侧Y N接线，非标准变比侧Δ接线；T2：电阻0，电抗0.2，k=0.95，标准变比侧Y N接线，非标准变比侧Δ接线；L24: 电阻0.03，电抗0.07，对地容纳0.03；L23: 电阻0.025，电抗0.06，对地容纳0.028；L34: 电阻0.015，电抗0.06，对地容纳0.03；G1和 G2：电阻0，电抗0.07，电压1.03；负荷功率：S1=0.5+j0.18；任务要求：当节点4发生B、C两相金属性短路时，1 计算短路点的A、B和C三相电压和电流；2 计算其它各个节点的A、B和C三相电压和电流；3 计算各条支路的电压和电流；4 在系统正常运行方式下，对各种不同时刻BC两相短路进行Matlab仿真；5 将短路运行计算结果与各时刻短路的仿真结果进行分析比较，得出结论。
指导教师评语及成绩平时考核：设计质量：论文格式：总成绩：指导教师签字：年月日G GG1 T1 2 L24 4 T2 G21:k k:1L23 L343S1摘要在电力系统的设计和运行中，必须考虑到可能发生的故障和不正常运行情况，防止其破坏对用户的供电和电气设备的正常工作。
从电力系统的实际运行情况看，这些故障多数是由短路引起的，因此除了对电力系统短路故障有较深刻的认识外，还必须熟练账务电力系统的短路计算。
这里着重接好电力系统两相短路计算方法，主要讲解了对称分量法在不对称短路计算中的应用。
其次，通过具体的简单环网短路实例，对两相接地短路进行分析和计算。
电力系统课程设计仿真
电力系统课程设计仿真一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握电力系统的基本原理、运行方式和仿真技术，培养学生分析和解决电力系统实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）掌握电力系统的基本概念、组成和分类；（2）了解电力系统的运行原理和调控方法；（3）熟悉电力系统仿真技术及其应用。
2.技能目标：（1）能够运用所学知识分析和解决电力系统实际问题；（2）具备电力系统仿真的基本能力，熟练使用相关软件；（3）掌握电力系统实验操作技能，能进行简单的电力系统实验。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对电力系统的兴趣，激发学习热情；（2）培养学生团队合作精神，提高沟通与协作能力；（3）培养学生责任感，增强对电力系统安全的认识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.电力系统的基本概念、组成和分类；2.电力系统的运行原理和调控方法；3.电力系统仿真技术及其应用；4.电力系统实验操作技能培训。
具体安排如下：第1-2周：电力系统基本概念、组成和分类；第3-4周：电力系统的运行原理和调控方法；第5-6周：电力系统仿真技术及其应用；第7-8周：电力系统实验操作技能培训。
三、教学方法为实现教学目标，本课程将采用以下教学方法：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握电力系统的基本概念、原理和调控方法；2.案例分析法：分析实际案例，培养学生分析和解决电力系统问题的能力；3.实验法：通过实际操作，使学生熟悉电力系统的运行方式和仿真技术；4.讨论法：分组讨论，培养学生团队合作精神和沟通协作能力。
四、教学资源为实现教学目标，本课程将采用以下教学资源：1.教材：电力系统基本原理、运行方式和仿真技术相关教材；2.参考书：电力系统相关领域的经典著作和学术论文；3.多媒体资料：电力系统运行仿真演示视频、实验操作演示视频等；4.实验设备：电力系统实验装置、仿真软件等。
教学资源将贯穿整个教学过程，为学生提供丰富的学习体验，助力学生掌握电力系统知识，提高实际操作能力。
电力系统仿真课程设计
电力系统自动化课程设计报告书院(部)别信息科学与电气工程学院专业电气工程及其自动化班级学号姓名指导教师时间课程设计任务书题目电力系统仿真课程设计学院信息科学与电气工程学院专业电气工程及其自动化班级学生姓名学号12 月15 日至12 月26 日共2 周指导教师(签字)院长(主任)(签字)2014 年12 月26 日说明：本任务书一式二份，院(部、系)、教务处各一份。
目录一、绪论 (1)1.1概述 (1)1.2 短路的危害及防范措施 (2)二、电力系统短路故障分析 (4)2.1 短路故障分析的内容和目的 (4)2.2 无穷大供电功率电源三相短路介绍 (4)2.3 对称短路实例 (5)三、电力系统仿真模型的建立与分析 (7)3.1 电力系统仿真模型 (7)3.2 仿真模型模块选择及参数设置 (8)3.3仿真结果与分析 (10)四、结论 (12)五、心得体会 (13)六、参考文献 (13)摘要：二十一世纪的到来将把信息技术水平的发展带入一个全新的阶段，就目前而言，计算机仿真技术已经在各领域中得到了广泛的应用，在电力系统的规划、设计、运行、分析、改造及人员培训的各个阶段,仿真技术都可以发挥重要作用。
发动机并网是电力系统中常见而重要的一项操作,不恰当的并列操作将导致严重的后果。
因此,对同步发电机的并列操作进行研究,提高并列操作的准确度和可靠性,对于系统的可靠运行具有很大的现实意义。
MATLAB是高性能数值计算和可视化软件产品。
它由主包、Simulink 及功能各异的工具箱组成。
从版本5.2开始增加了一个专用于电力系统分析的PSB（电力系统模块,Power system blockset ）。
PSB中主要有同步机、异步机、变压器、直流机、特殊电机的线性和非线性、有名的和标么值系统的、不同仿真精度的设备模型库单相\三相的分布和集中参数的传输线单相、三相断路器及各种电力系统的负荷模型、电力半导体器件库以及控制和测量环节。
两相短路分析与仿真课程设计
电力系统分析课程设计说明书题目：基于MATLAB的电力系统两相短路的分析与仿真学生姓名学号 10131084专业电气工程及其自动化班级1003指导教师张丽完成时间2013-6-22目录课程设计任务书 (3)摘要 (4)第一章电力系统短路故障分析 (5)1.1 短路产生的原因与危害 (5)1.2 故障分析的内容与目的 (5)第二章电力系统两相短路计算 (6)2.1 简单不对称故障的分析计算 (6)2.1.1 对称分量法 (7)2.2 两相相间短路 (7)2.2.1 复合序网 (7)2.2.2 两相短路分析 (8)第三章电力系统两相短路时域分析 (10)3.1仿真模型的设计与实现 (10)3.1.1.实例分析 (11)第四章总结 (17)参考文献 (17)课程设计任务书摘要在电力系统的设计和运行中，故障多数是由短路引起的，因此除了对电力系统的短路故障有一较深刻的认识外，还必须熟练掌握电力系统的短路计算。
电力系统中出现短路故障时，系统功率分布的突然变化和电压的严重下降，可能破坏各发电厂并联运行的稳定性，使整个系统解列，这时某些发电机可能过负荷，因此，必须切除部分用户。
短路时电压下降的愈大，持续时间愈长，破坏整个电力系统稳定运行的可能性愈大。
这里着重介绍简单不对称故障两相短路的常用计算方法。
对称分量法是分析不对称故障常用方法，根据对称分量法，一组不对称的三相量可以分解为正序、负序和零序三相对称的三相量。
在应用对称分量法分析计算不对称故障时必须首先做出电力系统的各序网络，通过网络化简求出各序网络对短路点的输入电抗以及正序网络的等值电势，再根据不对称短路的不同类型，列出边界方程，以求得短路点电压和电流的各序分量。
关键词：短路计算；两相短路接地；对称分量法；第一章电路系统短路故障分析1.1 短路产生的原因与危害电力系统在运行过程中常常会受到各种扰动，其中，对电力系统影响较大的是系统中发生的各种故障。
常见的故障有短路、断线和各种复杂故障（即在不同地点同时发生短路或断线），而最为常见和对电力系统影响最大的是短路故障。
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电力系统分析综合训练三 任务书本次综合训练目的在于巩固和运用前面所学到的电力系统短路电流计算方法，理解系统中短路电流分布规律，掌握仿真软件的使用方法，培养分析问题和解决问题的能力。
系统单线图如下：图中线路参数是单位长度参数。
GT1L1T2T3abcdefg"120cos 0.810.50.650.13N N N d dP MW U kV X X ϕ=====0015010.5/242894.5137%13.13% 1.43k k MVA kV P kW P kW U I ∆=∆===00601850.17/0.415/2.7410/LGJ r km x km b S km--=Ω=Ω=⨯00120220/121932.598.5%14% 1.26k k MVA kV P kW P kW U I ∆=∆===0060700.45/0.385/3.1510/LGJ r km x km b S km--=Ω=Ω=⨯0031.5110/1119031%10.5%0.7k k MVA kV P kW P kW U I ∆=∆===00601200.27/0.414/2.7910/LGJ r km x km b S km--=Ω=Ω=⨯线路长度数据见班级列表，其余数据如上图所示。
设计要求：利用PowerWorld 建立单线图程序，完成设置短路点，计算短路电流。
设计说明书内容：1、 任务书2、 绘制单线图。
3、仿真计算母线a~g 发生三相短路时和线路中间发生三相短路时，短路点处短路电流，以及短路点至发电机间各母线电压。
4、手工计算母线c 发生三相短路时，短路点处短路电流，并与计算机计算结果比较。
如果不同，试分析原因。
5、仿真计算母线a~g 和线路中间发生各种不对称短路时，短路点处短路电流，以及短路点至发电机间各母线电压。
目录1.单线图 (1)2. 仿真分析 (1)2.1 各元器件的有名值计算 (1)2.2仿真短路计算 (2)2.2.1 母线处三相短路情况 (2)2.2.2 线路中点处三相短路情况 (4)3. 手工计算母线c短路电流 (5)3.1 基准值的选择 (5)3.2 标幺值的计算 (6)3.3 短路电流计算 (7)4. 不对称短路仿真分析 (7)4.1单相接地母线短路情况 (7)4.2 两相接地母线短路情况 (10)4.3 相间母线短路情况 (12)4.4 线路单相接地短路情况 (15)4.5 线路相间短路情况 (16)4.6 线路两相接地短路情况 (17)5. 心得体会 (19)1.单线图图1 单线图2. 仿真分析2.1 各元器件的有名值计算在仿真分析前，需要确定各元器件的参数，为了简化计算，变压器的参数只需要计算出各元器件的有名值，设好基准值然后由软件计算出标幺值。
线路的标幺值直接可以由软件计算，不需要在计算有名值。
变压器有名值计算公式：R T=∆P S U N2 S N2X T=U S% 100U N2S NB T=I0% 100S NU N2G T=∆P0N2变压器的阻抗计算全部折算到一次侧，得到：T-1 T-2 T-3R T0.0044 3.1342 2.3170X T0.0965 56.467 40.333B T19456×10−631.240×10−618.223×10−6 G T1243×10−62.0351×10−62.5620×10−6表1 变压器有名值2.2仿真短路计算2.2.1 母线处三相短路情况(1) 母线a发生三相短路：名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C1 0 0 0 0 0 02 0.00003 0.00003 0.00003 0 0 03 0.00008 0.00008 0.00008 0 0 04 0.00012 0.00012 0.00012 0 0 05 0.00028 0.00028 0.00028 0 0 06 0.00039 0.00039 0.00039 0 0 07 0.00132 0.00132 0.00132 -27.32 -147.32 92.68表2 母线a短路处电压及相角母线a发生三相短路时短路点处的电流幅值为40113.700A。
(2) 母线b发生三相短路：名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C1 0.35888 0.35888 0.35888 -0.58 -120.58 119.422 0 0 0 0 0 03 0.00005 0.00005 0.00005 0 0 04 0.00008 0.00008 0.00008 0 0 05 0.00024 0.00024 0.00024 0 0 06 0.00036 0.00036 0.00036 0 0 07 0.00129 0.00129 0.00129 -27.64 -147.64 92.36表3 母线b短路处电压及相角母线b发生三相短路时短路点处的电流幅值为1082.720A。
(3) 母线c发生三相短路：名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C1 0.6094 0.6094 0.6094 -4.7 -124.7 115.32 0.42753 0.42753 0.42753 -11.54 -131.54 108.463 0 0 0 0 0 04 0.00003 0.00003 0.00003 0 0 05 0.00019 0.00019 0.00019 0 0 06 0.0003 0.0003 0.0003 0 0 07 0.00125 0.00125 0.00125 -27.8 -147.8 92.2表4 母线c短路处电压及相角母线c发生三相短路时短路点处的电流幅值为653.958A。
(4) 母线d发生三相短路：名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C1 0.67369 0.67369 0.67369 -2.68 -122.68 117.322 0.53334 0.53334 0.53334 -6.06 -126.06 113.943 0.19083 0.19083 0.19083 6.18 -113.82 126.184 0 0 0 0 0 05 0.00016 0.00016 0.00016 0 0 06 0.00027 0.00027 0.00027 0 0 07 0.00122 0.00122 0.00122 -28.13 -148.13 91.87表5 母线d短路处电压及相角母线d发生三相短路时短路点处的电流幅值为985.219A。
(5) 母线e发生三相短路：名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C1 0.8178 0.8178 0.8178 -3.13 -123.13 116.872 0.77728 0.77728 0.77728 -6.11 -126.11 113.893 0.58612 0.58612 0.58612 -8.07 -128.07 111.934 0.53621 0.53621 0.53621 -13.53 -133.53 106.475 0 0 0 0 0 06 0.0001 0.0001 0.0001 0 0 07 0.00108 0.00108 0.00108 0 0 91.84表6 母线e短路处电压及相角母线e发生三相短路时短路点处的电流幅值为578.152A。
(6) 母线f发生三相短路：名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C1 0.84916 0.84916 0.84916 -1.68 -121.68 118.322 0.82946 0.82946 0.82946 -3.47 -123.47 116.533 0.67979 0.67979 0.67979 -3.6 -123.6 116.44 0.65422 0.65422 0.65422 -6.15 -126.15 113.855 0.23946 0.23946 0.23946 13.09 -106.91 133.096 0 0 0 0 0 07 0.00101 0.00101 0.00101 0 0 89.45表7 母线f短路处电压及相角母线f发生三相短路时短路点处的电流幅值为4723.390A。
(7) 母线g发生三相短路：名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C1 0.96147 0.96147 0.96147 -0.99 -120.99 119.012 1.01924 1.01924 1.01924 -2.23 -122.23 117.773 0.99565 0.99565 0.99565 -4.15 -124.15 115.854 1.07353 1.07353 1.07353 -5.36 -125.36 114.645 0.9341 0.9341 0.9341 -7.49 -127.49 112.516 0.95845 0.95845 0.95845 -11.16 -131.16 108.847 0 0 0 0 0 0表8 母线g短路处电压及相角母线g发生三相短路时短路点处的电流幅值为1719.190A。
2.2.2 线路中点处三相短路情况(1) 线路L1中点处三相短路名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C1 0.51402 0.51402 0.51402 -4.59 -124.59 115.412 0.26726 0.26726 0.26726 -14.75 -134.75 105.253 0 0 0 0 0 04 0 0 0 0 0 05 0 0 0 0 0 06 0 0 0 0 0 07 0 0 0 0 0 0 FaultPt 0 0 0 0 0 0表9 线路L1中点三相电压幅值及相角线路L1短路点处电流幅值为817.527A。
(2) 线路L2中点处三相短路名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C1 0.7645 0.7645 0.7645 -3.42 -123.42 116.582 0.68743 0.68743 0.68743 -6.93 -126.93 113.073 0.43628 0.43628 0.43628 -7.96 -127.96 112.044 0.3392 0.3392 0.3392 -17.27 -137.27 102.735 0 0 0 0 0 06 0 0 0 0 0 07 0 0 0 0 0 0 FaultPt 0 0 0 0 0 0表10 线路L2中点三相电压幅值及相角线路L2短路点处电流幅值为731.244A。
(3) 线路L3处三相短路名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C1 0.93421 0.93421 0.93421 -1.65 -121.65 118.352 0.97325 0.97325 0.97325 -3.31 -123.31 116.693 0.91643 0.91643 0.91643 -5.49 -125.49 114.514 0.96986 0.96986 0.96986 -7.31 -127.31 112.695 0.75092 0.75092 0.75092 -9.85 -129.85 110.156 0.722 0.722 0.722 -16.74 -136.74 103.267 0 0.00001 0.00001 0 0 0 FaultPt 0 0 0 0 0 0表11 线路L3中点三相电压幅值及相角线路L3短路点处电流幅值为2464.120A。