电力变压器仿真模型设计方案
基于MatLab的电力变压器建模和仿真分析(1)
2.4.2 仿真参数介绍及波形 ................................................................................... 32 2.5 仿真三相变压器 T3 的内部故障 ................................................................... 38 2.5.1 仿真 T3 相间短路（AB 相）的模型如图 .................................................. 38 2.5.2 模型参数介绍及波形 ................................................................................... 38 2.5.3 仿真 T3 匝间短路的模型如图 .................................................................... 42 2.5.4 模型参数介绍及波形 ................................................................................... 42 第三章 变压器仿真波形分析 ............................................................................... 45 3.1 对励磁涌流进行 FFT 分析 ............................................................................. 45 3.2 对外部故障进行 FFT 分析 ............................................................................. 46 3.3 对内部故障进行 FFT 分析 ............................................................................. 47 总结 ......................................................................................................................... 49 参考文献 ................................................................................................................. 50 附录：外文翻译 1 .................................................................................................. 51 外文翻译 2 .............................................................................................................. 56 指导教师评语表 ..................................................................................................... 60
【顶尖】35KV变电站仿真系统技术方案
【顶尖】35KV变电站仿真系统技术方案顶尖35KV变电站仿真系统技术方案简介本文档旨在提供一份顶尖35KV变电站仿真系统技术方案。
技术方案旨在模拟和评估变电站的运行情况，并提供数据分析和决策支持。
以下是方案的主要内容：1. 技术概述35KV变电站仿真系统是基于先进的计算机仿真技术和电力系统理论而设计开发的。
系统的目标是模拟变电站的各个组成部分，包括变压器、断路器、隔离开关、控制装置等。
通过实时监测和分析各个部件的运行数据，系统可以提供变电站运行状态的仿真结果。
2. 关键功能（1）电力系统仿真：系统能够模拟35KV变电站的电力系统，并实时计算各个设备之间的电流、电压等电力参数。
仿真结果可以帮助运行人员进行电力负荷分析和设备运行状态评估。
（2）数据采集与分析：系统具备数据采集功能，可以实时采集各个设备的运行数据，并对数据进行分析和处理。
通过数据分析，可以发现设备故障、异常运行等问题，并提供相关的决策支持。
（3）告警与预警功能：系统能够根据设定的规则和阈值，对设备的运行状态进行监测，并及时发出告警和预警信息。
运行人员可以及时采取措施，以避免设备故障和停电等问题的发生。
3. 技术优势（1）精确度高：系统使用先进的电力系统模型和计算方法，能够准确地模拟变电站的运行情况，并提供可靠的仿真结果。
（2）实时性强：系统能够实时采集和处理各个设备的运行数据，并实时更新仿真结果和告警信息，以满足实时监控的需求。
（3）用户友好：系统界面简洁明了，操作简单方便，用户可以轻松地进行数据查看、分析和决策。
4. 技术实施系统的实施分为以下几个步骤：（1）需求分析：根据变电站的具体需求，明确系统的功能和性能要求。
（2）系统设计：设计系统的整体架构、数据库结构和用户界面。
（3）系统开发：根据系统设计的要求，进行系统的编码、测试和部署。
（4）系统验收：根据需求和设计文档，进行系统的测试和验收。
（5）系统运维：提供系统的维护和更新，确保系统的稳定运行和持续改进。
电力变压器电磁暂态仿真模型与算法研究
中国科技期刊技术库 工业C2015年56期 75电力变压器电磁暂态仿真模型与算法研究苏丽亚山东泰开变压器有限公司，山东 泰安 271000摘要：电力系统的继电保护是用来保护电网及其设备的一门综合性的学科，可是电力系统的快速发展对电力系统继电保护不断的提出新的要求，这就会使电力系统的继电保护总是充满活力与生机，而是一直处于蓬勃的发展中。
随着我国人民群众物质文化生活的不断提高以及国民经济的快速发展，电力的用户对供电质量的要求越来越高，对电能的需求也就越来越大。
怎样保证供电的质量，进而保证电力系统运行的可靠性与安全性是电力部门的核心问题。
存在。
关键词：电力变压器；电磁暂态；仿真模型；算法研究 中图分类号：TM41 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)56-0074-011 立变压器线圈的详细内部模型的基本思路随着实际工程问题的需要，变压器的内部暂态仿真模型也变得愈来愈细，这摘要表现在电路模型的采用集的分布参数和总参数混合的形式，除此之外，还对变压器线圈的剖分更加的细致，与此同时，还要考虑电路的参数以及频率的影响，与非线性的因素，考虑各种的损耗等等。
随着计算机技术飞速的发展，也为进行变压器的快速暂态仿真，提供了许多的可能性。
在电路模型上则是一个混合得电路，以线匝为单元剖分的部分采用分布参数的模型，其他的部分采用集总电路模型。
就是把无载调压分接区与变压器高压绕组首端等电压梯度大或很容易发生局部电磁振荡的地方，用一个线匝为一个单元进行剖分，而其他的地方就可以若干个线饼为一个单元进行仔细的剖分。
这个等值电路的模型能反映变压器宽频带的响应，还可以用来分析高频的局部电磁振荡与特快速暂态。
2 力变压器内部故障仿真研究的现状变压器匝间的故障数字仿真研究实际上已成为研究变压器内部故障主要保护的判据、指导保护整定的计算与校验保护动作特性的主要的问题。
变压器绕组内部的故障对变压器的危害非常的大，所以，一定要充分的认识电力变压器内部故障的规律，因为灵敏的变压器与研制的快速主保护方案是非常重要的，可是，因为这类故障经常会发生在变压器线圈的内部，利用物理的试验的方法来观察故障时每一种电气量的变化规律，进而还要探讨各种不同的故障方式的特点与故障的类型。
电力变压器温度建模与仿真研究
电力变压器温度建模与仿真研究随着电力系统的不断发展和电力负荷的不断增长，电力变压器在电网中扮演着至关重要的角色。
而电力变压器的温度是评估其运行状态的重要指标之一，高温会导致变压器的寿命缩短甚至故障发生。
因此，对电力变压器的温度建模与仿真研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
电力变压器的温度模型是通过对变压器内部和外部的热量分布及传递进行研究，建立数学模型来描述变压器的温度分布情况。
温度建模旨在预测变压器在不同工作条件下的温度变化，并帮助决策者优化运维策略、提高变压器的运行安全性和寿命。
在电力变压器的温度建模研究中，一种常见的方法是基于热平衡方程进行建模。
这种方法将变压器视为一个热力学系统，通过热量的收支平衡方程来描述变压器内部温度的变化。
另外，还可以基于电热耦合原理，考虑电流、电压和热损耗等参数的影响，建立电流和温度之间的关系。
这些模型可以通过实测数据进行参数拟合和验证，提高其准确性和可靠性。
除了静态温度建模，动态温度建模也是电力变压器研究的重要方向之一。
动态温度建模考虑了变压器在不同负荷变化下的温度响应，可以帮助运维人员更好地了解变压器的工作状态和运行特性。
动态温度建模通常需要考虑变压器的热惯性和传热过程的时间延迟等因素，通过数学模型进行仿真分析和预测。
温度建模的研究离不开对变压器内部热量的传递和散热机制的研究。
电力变压器的内部热量是由电流激励产生的，而变压器的散热机制主要通过冷却系统实现。
因此，在温度建模研究中，对变压器内部的热量分布与传递进行准确的建模是非常重要的。
研究者可以借助流体力学和传热学等领域的理论和方法，建立冷却系统的散热模型，并将其与变压器的温度模型进行耦合，从而提高温度建模的准确性与可信度。
为了验证温度模型的准确性，仿真研究是不可或缺的一个环节。
通过对温度模型进行仿真，可以得到变压器在不同工况下的温度分布图和温度变化曲线。
同时，也可以通过与实际变压器的运行数据进行对比和验证，进一步提高模型的可靠性和适用性。
电力变压器绕组波过程仿真方法
电力变压器绕组波过程仿真方法
电力变压器是电力系统中不可或缺的重要元件，其绕组波过程对于电力系统的运行和稳定性具有重要影响。
为了研究电力变压器的绕组波过程，需要进行仿真分析。
本文介绍了电力变压器绕组波过程仿真的方法。
首先，需要建立电力变压器的数学模型，其中包括绕组的拓扑结构、材料参数、绕组的电学特性等。
可以利用电磁场有限元软件进行建模和仿真分析，得到电磁场分布和电压、电流等参数。
其次，需要进行绕组波过程的仿真分析。
绕组波过程可以分为内部波和外部波，内部波是指在绕组内部产生的波动，外部波是指在绕组外部产生的波动。
可以利用时域有限元法进行绕组波动仿真分析，得到绕组内部和外部的电磁场分布和响应。
最后，需要对仿真结果进行分析和评估，根据仿真结果得到电力变压器绕组波过程的相关特性和参数，如波速、波阻抗等，为电力系统的稳定性分析和设计提供参考。
综上所述，电力变压器绕组波过程仿真方法可以有效研究电力变压器的电磁特性和波动响应，为电力系统的安全稳定运行提供重要支持。
- 1 -。
电力电子技术matlab仿真4变压器和电动机模型
第4章 变压器和电动机模型
4-13
4.3 交流电机模型
第4章 变压器和电动机模型
4-14
4.3 交流电机模型
4.3.3 交流同步电机模型 基本型) 交流同步电机模型(基本型 基本型 用于输入电机轴上的机械功率， 模型的输入端 Pm 用于输入电机轴上的机械功率， 电动机状态时， 电动机状态时，一个常数模块 或函数模块 发电机状态，连接常数、函数或原动机 发电机状态，连接常数、 第二个输入端 Vf 用于接入励磁电压， 用于接入励磁电压， 电动机状态下，连接常数模块; 电动机状态下，连接常数模块 发电机状态， 发电机状态，则 连接励磁系统模块 。 为三相定子的接线端， 模型的输出端 A 、 B 、 C 为三相定子的接线端， 用于连接电机的测量模块。 输出端 m 用于连接电机的测量模块。
第4章 变压器和电动机模型
4-8
4.2 直流电机模型
第4章 变压器和电动机模型
4-9
4.2 直流电机模型
励磁回路电压方程为
式中， uf 、 if 为励磁电压和电流;Rf、 Lf 为励磁回路电阻和电感。 式中， 为励磁电压和电流 、 为励磁回路电阻和电感。 电枢回路电压方程为
式中， Ra 、 La 为电枢回路电阻和电感 为电枢回路电阻和电感; 式中， Ua 、 ia为电枢电压和电流 ; 为电枢电压和电流 E 为电枢感应电动势； 为电枢感应电动势； ω 为电机转子机械角速度 (rad/s); KE 为电动势常数; 为电动势常数 LaF 为磁场和电枢绕组间互感。 为磁场和电枢绕组间互感。
第4章 变压器和电动机模型 4-12
4.3 交流电机模型
4.3.2 交流永磁同步电机模型 模型图标有四个输入端，一个输出端， 模型图标有四个输入端，一个输出端， 连接三相电压， 输入端 A 、 B 、 C 连接三相电压， 输入端 Tm 接入机械转矩信号。 接入机械转矩信号。 用于测量工作状态。 输出端 m 用于测量工作状态。
电力工程仿真实验方案
电力工程仿真实验方案一、实验目的通过电力工程仿真实验，学生能够掌握电力工程的基本原理与知识，加深对电力系统的理解，同时培养学生的动手能力和创新思维，提高学生的实际操作能力。
二、实验设备与工具1. 电力仿真软件：例如MATLAB、PSCAD等；2. 个人电脑或者实验室电脑；3. 电力实验设备：例如电力供应器、电压表、电流表等。
三、实验内容1. 电力系统基本原理的仿真实验1.1 电力传输与分配仿真实验：通过仿真软件建立一个基本的电力系统模型，包括发电厂、变电站、输电线路和负荷等，模拟电力传输与分配的过程，观察各个节点的电压、电流和功率变化规律。
1.2 电力系统稳定性仿真实验：通过改变负荷大小、发电厂输出功率等参数，观察系统的稳定性变化，了解电力系统的稳定性原理和调节方法。
2. 电力设备性能仿真实验2.1 电力变压器仿真实验：建立电力变压器的等值电路模型，观察电压、电流、功率的变化规律，了解电力变压器的工作原理和性能特点。
2.2 电力传动设备仿真实验：通过建立电动机等传动设备的数学模型，观察各个参数的变化，了解电力传动设备的运行特性和性能。
3. 电力系统故障仿真实验3.1 短路故障仿真实验：在模拟的电力系统中引入短路故障，观察各个节点的电压、电流的变化，了解短路故障对电力系统的影响和分析方法。
3.2 过载故障仿真实验：在模拟的电力系统中引入过载故障，观察系统的稳定性变化，了解过载故障对电力系统的影响和分析方法。
四、实验步骤1. 准备工作：将电脑打开，启动仿真软件，准备实验所需的电力系统模型和参数设置。
2. 连接设备：将电力仿真软件与电力实验设备连接，通过接口设置参数。
3. 实验操作：进行各项仿真实验，观察数据变化，记录实验数据。
4. 数据处理：对实验数据进行分析和处理，得出实验结果。
5. 结果分析：分析实验结果，总结电力系统的特点和规律。
五、实验要求1. 熟悉电力仿真软件的基本操作方法；2. 理解电力系统的基本原理与知识；3. 能够独立完成实验操作，获取实验数据；4. 能够分析实验数据，得出结论并进行总结。
基于MATLAB的变压器仿真建模及特性分析电气专业方向设计报告
西南科技大学电气专业方向设计报告设计名称：基于Matlab的变压器仿真建模及特性分析姓名：学号:班级：指导教师：起止日期：2015年11月3日------2015年11月27日西南科技大学信息工程学院制方向设计任务书学生班级：学生姓名：学号：设计名称：基于MATLAB的变压器仿真建模及特性分析起止日期：2015/11/03～2015/11/27指导教师：方向设计学生日志基于MATLAB的变压器仿真建模及特性分析摘要：通过MATLAB软件中的电力系统模块，建立了分析变压器饱和特性的系统仿真模型。
使用该模型，对考虑磁滞、剩磁影响的饱和特性以及变压器的空载、负载、空载合闸、副边突然短路（负载）进行仿真分析，为分析变压器的特性提供了简单有效的方法。
并能通过分析加深对变压器特性的理解。
关键词：变压器；MA TLAB；特性分析Simulation modeling and analysis of transformer based on MATLABAbstract：Through the power system module of MATLAB software, the system simulation model of the saturation characteristic of transformer is established. Using the model, the simulation analysis was carried out to consider the effect of hysteresis, remanence saturation characteristics and transformer no-load, load, no-load closing, side sudden short circuit (load), provides a simple and effective method for the analysis of transformer properties. And can deepen the understanding of the characteristics of the transformer.Key words：Transformer ；MATLAB ；Characteristic analysis一、设计目的和意义电力变压器是发电厂和变电所的主要设备之一。
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电力变压器仿真模型的设计目录绪论 ............................................................ - 6 -一．本课题意义...................................................................... - 6 -二．本文主要工作.................................................................. - 7 -三．使用工具介绍.................................................................. - 7 -第一章变压器的基本原理 ...................... - 8 -§1.1变压器的工作原理 ......................................................... - 8 -§1.2 单相变压器的等效电路 .............................................. - 10 -§1.3 三相变压器的等效电路及连接组问题 ...................... - 11 -第二章变压器仿真的方法简介 ............ - 13 -§2.1 基于基本励磁曲线的静态模型 .................................. - 13 -§2.2基于暂态磁化特性曲线的动态模型 ........................... - 14 -§2.3非线性时域等效电路模型 ........................................... - 15 -§2.4基于ANN的变斜率BP算法 ..................................... - 16 -第三章单相变压器的仿真 .................... - 17 -§3. 1 单相变压器仿真的数学模型 ..................................... - 18 -§3.1.1单相变压器的等效电路分析 .................................... - 18 -§3.1.2龙格－库塔法则的介绍............................................. - 19 -§3.2 单相变压器仿真的程序流程及功能介绍 .................. - 20 -§3.3 单相变压器仿真的实例计算及结果分析 .................. - 21 -§3.3.1单相变压器仿真的波形分析 ..................................... - 21 -§3.3.2单相变压器的励磁涌流的分析 ................................. - 23 -§3.3.3单相变压器励磁涌流的特征 ..................................... - 26 -第四章三相变压器的仿真 .................... - 26 -§4. 1 三相变压器仿真的数学模型 ..................................... - 27 -§4.1.1仿真的数学依据.......................................................... - 27 -§4.1.1.1三相变压器Yd11连接组模式.................................. - 27 -§4.1.1.2三相变压器Ynd11连接组模式................................ - 29 -§4.1.1.3三相变压器Yny0连接组模式.................................. - 29 -§4.1.1.4三相变压器Yy0连接组模式.................................... - 30 -§4.1.2电源电压的描述.......................................................... - 31 -§4.1.3铁心动态磁化过程简述.............................................. - 31 -§4.1.3.1极限磁滞回环的数学描述........................................ - 31 -§4.1.3.2暂态局部磁滞回环的描述........................................ - 32 -§4.1.3.3剩磁的处理................................................................ - 34 -§4.2 三相变压器仿真的程序流程及功能介绍 .................. - 34 -§4.2.1分段拟和加曲线压缩法方法一（两段修正的反正切函数）-34 -§4.2.2分段拟和加曲线压缩法方法二（两段修正的反正切函数加两段直线）..................................................................................... - 36 -§4.3 三相变压器仿真的计算实例及结果分析 .................. - 37 -§4.3.1励磁涌流的仿真.......................................................... - 37 -§4.3.1.1方法一：用两段修正的反正切函数拟和压缩........ - 37 -§4.3.1.2方法二：用两段修正的反正切函数加两段直线拟和压缩-38 -§4.3.1.3两种方法的比较分析................................................ - 39 -§4.3.2影响变压器励磁涌流的主要因素及结果分析 ......... - 40 -§4.3.2.1剩磁对变压器励磁涌流的影响................................ - 40 -§4.3.2.2合闸初相角对变压器励磁涌流的影响.................... - 41 -§4.3.3三相变压器励磁涌流的特征 ..................................... - 42 -第五章结论与展望 ................................ - 44 -参考文献 ...................................................... - 45 -附录Matlab程序..................................... - 46 -§1.在Yd11接线方式下两段反正切函数拟和极限磁滞回环的程序................................................................................................ - 46 -§2.在Ynd11接线方式下两段反正切函数拟和极限磁滞回环的程序................................................................................................ - 49 -§3.在Yny0接线方式下两段反正切函数拟和极限磁滞回环的程序................................................................................................ - 51 -§4.在Yy0接线方式下两段反正切函数拟和极限磁滞回环的程序- 52 -§5.在Yd11接线方式下两段反正切函数加两段直线拟和极限磁滞回环的程序................................................................................ - 53 -§6.在Ynd11接线方式下两段反正切函数加两段直线拟和极限磁滞回环........................................................................................ - 56 -§7.在Yny0接线方式下两段反正切函数加两段直线拟和极限磁滞回环的程序................................................................................ - 57 -§8.在Yy0接线方式下两段反正切函数加两段直线拟和极限磁滞回环的程序................................................................................ - 58 -摘要随着电力系统的飞速发展，对变压器的保护要求也越来越高。
研究三相变压器地暂态过程，建立一个完善的变压器仿真模型，对变压器保护方案的设计具有非常重要地意义。
本文在Matlab的编程环境下，分析了当前的变压器仿真的方法。
在单相情况下，分析了在饱和和不饱和的励磁涌流现象，和单相励磁涌流的特征。
在三相情况下，在用分段拟和加曲线压缩法的基础上，分别用两条修正的反正切函数，和两条修正的反正切函数加上两段模拟饱和情况的直线两种方法建立了Yd11、Ynd11、Yny0和Yy0四种最常用接线方式下三相变压器的数学仿真模型，并在Matlab下仿真实现。