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1、河南理工大學電氣工程與自動化學院畢業(yè)實習情況鑒定表（由實習單位負責填寫并加蓋公章）學生姓名專業(yè)班級實習單位勞動態(tài)度認真較認真一般較差工作能力強較強一般較差實習期間解決的實際問題或所作的日常工作綜合評價 實習單位 (簽章)年 月 日13- -畢業(yè)實習報告答辯意見指導(dǎo)教師建議成績： 評 定 成 績 ：_答辯組長(簽名)：_年 月 日實習單位: XXXXXXXXXXXXXX 實習時間： 2月24日 至 3月14日 學院(系): XXXXXXXXXXXXXXXX 專 業(yè): XXXXXXXXXXXXXXXXX 學生姓名: XXXX 學號: XXXXXXXXXXX 2014 年3月12日 HENAN PO

2、LYTECHNIC UNIVERSITY 畢業(yè)實習報告用紙 目錄1 實習目的及意義：12 實習單位及崗位介紹：12.1 實習單位介紹：13 實習內(nèi)容及過程：23.1 了解MATLAB、Simulink及圖形用戶界面（GUI）相關(guān)知識：23.1.1 MATLAB:23.1.2 Simulink:23.1.3圖形用戶界面（GUI）:33.2 電力系統(tǒng)故障分析可能用到的理論：43.2.1 小波理論：43.2.2 混沌優(yōu)化：43.2.3 遺傳算法：43.2.4 粗糙集理論：53.3 電力系統(tǒng)故障分析：63.3.1故障基礎(chǔ)知識63.3.2 電力開關(guān)通斷的仿真：63.3.3 電網(wǎng)中性點下的故障分析73.4

3、 電力系統(tǒng)在MATLAB中的應(yīng)用：83.4.1電力系統(tǒng)的數(shù)學模型：83.4.2 電力系統(tǒng)時域分析：83.4.3 電力系統(tǒng)頻域分析：94 實習總結(jié)和體會：10參考文獻13 HENAN POLYTECHNIC UNIVERSITY 畢業(yè)實習報告用紙1 實習目的及意義：確立畢業(yè)設(shè)計的題目；收集畢業(yè)設(shè)計可能用到的資料；查閱相關(guān)資料，了解畢業(yè)設(shè)計過程中用到的相關(guān)理論知識。畢業(yè)實習是大學學習階段理論與實踐相結(jié)合的重要環(huán)節(jié)，也是學校教學的重要環(huán)節(jié)以及為大學生步入社會之前必須的過程。經(jīng)過實習，不僅是大學生專業(yè)理論知識得到鞏固和實踐技能得到鍛煉的機會，而且加深了大學生對有關(guān)基礎(chǔ)課及專業(yè)基礎(chǔ)的理解。更重要的是它鍛

4、煉了大學生分析問題、解決問題及實際動手的能力，培養(yǎng)大學生團結(jié)合作和互幫互助的意識，嚴謹?shù)纳詈凸ぷ骷毿摹⒛托牡膽B(tài)度。這次的實習應(yīng)讓我們增強了對煤炭生產(chǎn)的感性認識和與自身專業(yè)有關(guān)領(lǐng)域的設(shè)備性能的更深了解2 實習單位及崗位介紹：2.1 實習單位介紹：河南理工大學是具有博士學位授予權(quán)和河南省重點建設(shè)的骨干高校。其前身是1909年由英國福公司興辦的焦作路礦學堂，是中國歷史上第一所礦業(yè)高等學府和河南省建立最早的高等學校，歷經(jīng)河南福中礦務(wù)學校、福中礦務(wù)專門學校、福中礦務(wù)大學、私立焦作工學院、西北工學院、國立焦作工學院、焦作礦業(yè)學院等重要歷史時期，1995年恢復(fù)焦作工學院校名，2004年更名為河南理工大學。

5、電氣工程與自動化學院是在1938年創(chuàng)辦的電機系基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，經(jīng)過幾十年來的共同努力，在人才培養(yǎng)、科學研究、學科建設(shè)、環(huán)境建設(shè)等方面取得了較大的進步和發(fā)展，形成了優(yōu)良的傳統(tǒng)和辦學特色，為國家和社會培養(yǎng)了大批優(yōu)秀人才。學院設(shè)有電氣工程及其自動化 （國家級特色專業(yè)）、自動化（省級特色專業(yè)）、電子信息工程、電子信息科學與技術(shù)、電子信息技術(shù)及儀器、光電信息工程6個本科專業(yè)，另外電氣工程及其自動化專業(yè)還有“中外合作辦學”、“專升本”、“第二學位”三個招生類別；在研究生培養(yǎng)方面，學院現(xiàn)有礦業(yè)電氣與控制工程博士點，電氣工程、控制科學與工程2個一級碩士點，10個二級碩士點，電氣工程、控制工程2個專業(yè)學位點，

6、電氣工程、控制工程2個工程碩士授權(quán)領(lǐng)域；學院擁有2門國家級精品課程、1個國家級教學團隊、3個省級重點學科、1個 HENAN POLYTECHNIC UNIVERSITY 畢業(yè)實習報告用紙 省級創(chuàng)新型科技團隊、擁有電工電子國家級實驗教學示范中心、控制工程省級重點學科開放實驗室，教學、實驗及科研環(huán)境優(yōu)越。學院現(xiàn)有教職工130人，其中教授18人，副教授38人。擁有省級特聘教授1人，省(部)跨世紀學術(shù)帶頭人和省級專業(yè)技術(shù)拔尖人才等9人，博士生導(dǎo)師4人，碩士生導(dǎo)師51人，外聘數(shù)十位國際、國內(nèi)著名專家、學者擔任兼職教授。3 實習內(nèi)容及過程：3.1 了解MATLAB、Simulink及圖形用戶界面（GUI）

7、相關(guān)知識：3.1.1 MATLAB:MATLAB是美國MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學軟件，用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計算的高級技術(shù)計算語言和交互式環(huán)境，主要包括MATLAB和Simulink兩大部分。MATLAB是matrix&laboratory兩個詞的組合，意為矩陣工廠（矩陣實驗室）。MATLAB主要面對科學計算、可視化以及交互式程序設(shè)計的高科技計算環(huán)境。它將數(shù)值分析、矩陣計算、科學數(shù)據(jù)可視化以及非線性動態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強大功能集成在一個易于使用的視窗環(huán)境中，為科學研究、工程設(shè)計以及必須進行有效數(shù)值計算的眾多科學領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案，并在很大程度上擺脫

8、了傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計語言（如C、Fortran）的編輯模式，代表了當今國際科學計算軟件的先進水平。MATLAB和Mathematica、Maple并稱為三大數(shù)學軟件。它在數(shù)學類科技應(yīng)用軟件中在數(shù)值計算方面首屈一指。MATLAB可以進行矩陣運算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言的程序等，主要應(yīng)用于工程計算、控制設(shè)計、信號處理與通訊、圖像處理、信號檢測、金融建模設(shè)計與分析等領(lǐng)域。MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達式與數(shù)學、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB來解算問題要比用C，F(xiàn)ORTRAN等語言完成相同的事情簡捷得多，并且MATLAB也吸收了像Mapl

9、e等軟件的優(yōu)點，使MATLAB成為一個強大的數(shù)學軟件。在新的版本中也加入了對C，F(xiàn)ORTRAN，C+，JAVA的支持?？梢灾苯诱{(diào)用，用戶也可以將自己編寫的實用程序?qū)氲組ATLAB函數(shù)庫中方便自己以后調(diào)用，此外許多的MATLAB愛好者都編寫了一些經(jīng)典的程序，用戶可以直接進行下載就可以用。3.1.2 Simulink: HENAN POLYTECHNIC UNIVERSITY 畢業(yè)實習報告用紙 Simulink是MATLAB最重要的組件之一，它提供一個動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和綜合分析的集成環(huán)境。在該環(huán)境中，無需大量書寫程序，而只需要通過簡單直觀的鼠標操作，就可構(gòu)造出復(fù)雜的系統(tǒng)。Simulink具有適

10、應(yīng)面廣、結(jié)構(gòu)和流程清晰及仿真精細、貼近實際、效率高、靈活等優(yōu)點，并基于以上優(yōu)點Simulink已被廣泛應(yīng)用于控制理論和數(shù)字信號處理的復(fù)雜仿真和設(shè)計。同時有大量的第三方軟件和硬件可應(yīng)用于或被要求應(yīng)用于Simulink。Simulink是MATLAB中的一種可視化仿真工具， 是一種基于MATLAB的框圖設(shè)計環(huán)境，是實現(xiàn)動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析的一個軟件包，被廣泛應(yīng)用于線性系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、數(shù)字控制及數(shù)字信號處理的建模和仿真中。Simulink可以用連續(xù)采樣時間、離散采樣時間或兩種混合的采樣時間進行建模，它也支持多速率系統(tǒng)，也就是系統(tǒng)中的不同部分具有不同的采樣速率。為了創(chuàng)建動態(tài)系統(tǒng)模型，Simuli

11、nk提供了一個建立模型方塊圖的圖形用戶接口(GUI) ，這個創(chuàng)建過程只需單擊和拖動鼠標操作就能完成，它提供了一種更快捷、直接明了的方式，而且用戶可以立即看到系統(tǒng)的仿真結(jié)果。Simulink是用于動態(tài)系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)的多領(lǐng)域仿真和基于模型的設(shè)計工具。對各種時變系統(tǒng)，包括通訊、控制、信號處理、視頻處理和圖像處理系統(tǒng)，Simulink提供了交互式圖形化環(huán)境和可定制模塊庫來對其進行設(shè)計、仿真、執(zhí)行和測試。.構(gòu)架在Simulink基礎(chǔ)之上的其他產(chǎn)品擴展了Simulink多領(lǐng)域建模功能，也提供了用于設(shè)計、執(zhí)行、驗證和確認任務(wù)的相應(yīng)工具。Simulink與MATLAB緊密集成，可以直接訪問MATLAB大量的

12、工具來進行算法研發(fā)、仿真的分析和可視化、批處理腳本的創(chuàng)建、建模環(huán)境的定制以及信號參數(shù)和測試數(shù)據(jù)的定義。3.1.3圖形用戶界面（GUI）:圖形用戶界面GUI(GraphicalUserInterfaces)是一種用戶和計算機進行信息交流的工具和方法，由各種圖形對象組成，在這種用戶界面下，用戶的命令和對程序的控制是通過鼠標等輸入設(shè)備“選擇”各種圖形對象來實現(xiàn)的。軟件開發(fā)者只需在由軟件開發(fā)工具自動生成的程序代碼中添加自己的運算或控制代碼，就可以完成應(yīng)用程序的設(shè)計。目前90%以上的應(yīng)用程序和軟件都是在GUI下運行的。MATLAB有兩種GUI用戶界面控件的創(chuàng)建方式，基于命令行的編程方式制作和基于MATL

13、AB提供的圖形用戶界面開發(fā)環(huán)境GUI中的圖形用戶界面開發(fā)工具的GUI創(chuàng)建方式制作。 HENAN POLYTECHNIC UNIVERSITY 畢業(yè)實習報告用紙 3.2 電力系統(tǒng)故障分析可能用到的理論：3.2.1 小波理論：小波(Wavelet)這一術(shù)語，顧名思義，“小波”就是小的波形。所謂“小”是指它具有衰減性；而稱之為“波”則是指它的波動性，其振幅正負相間的震蕩形式。與Fourier變換相比，小波變換是時間(空間)頻率的局部化分析，它通過伸縮平移運算對信號(函數(shù))逐步進行多尺度細化，最終達到高頻處時間細分，低頻處頻率細分，能自動適應(yīng)時頻信號分析的要求，從而可聚焦到信號的任意細節(jié)，解決了Fou

14、rier變換的困難問題，成為繼Fourier變換以來在科學方法上的重大突破。有人把小波變換稱為“數(shù)學顯微鏡”3.2.2 混沌優(yōu)化：混沌是一種普遍的非線性現(xiàn)象,其行為復(fù)雜且類似隨機,但存在精致的內(nèi)在規(guī)律性?；煦绲陌l(fā)現(xiàn),對科學的發(fā)展具有空前深遠的影響。近年來,混沌控制、混沌同步和混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)受到了廣泛關(guān)注,并展現(xiàn)出誘人的應(yīng)用與發(fā)展前景。混沌具有其獨特性質(zhì):（1）隨機性,即混沌具有類似隨機變量的雜亂表現(xiàn)；（2）遍歷性,即混沌能夠不重復(fù)地歷經(jīng)一定范圍內(nèi)的所有狀態(tài)；（3）規(guī)律性,即混沌是由確定性的迭代式產(chǎn)生的。介于確定性和隨機性之間,混沌具有豐富的時空動態(tài),系統(tǒng)動態(tài)的演變可導(dǎo)致吸引子的轉(zhuǎn)移。最重要的是,

15、混沌的遍歷性特點可作為搜索過程中避免陷入局部極小的一種優(yōu)化機制,這與模擬退火的概率性劣向轉(zhuǎn)移和禁忌搜索的禁忌表檢驗存在明顯的區(qū)別。因此,混沌已成為一種新穎的優(yōu)化技術(shù),并受到廣泛重視和大量研究。3.2.3 遺傳算法：遺傳算法（Genetic Algorithm）是模擬達爾文生物進化論的自然選擇和遺傳學機理的生物進化過程的計算模型，是一種通過模擬自然進化過程搜索最優(yōu)解的方法，它最初由美國Michigan大學J.Holland教授于1975年首先提出來的，并出版了頗有影響的專著Adaptation in Natural and Artificial Systems，GA這個名稱才逐漸為人所知，J.H

16、olland教授所提出的GA通常為簡單遺傳算法（SGA）。遺傳算法是解決搜索問題的一種通用算法，對于各種通用問題都可以使用。搜索算法的共同特征為： HENAN POLYTECHNIC UNIVERSITY 畢業(yè)實習報告用紙 （1）首先組成一組候選解；（2）依據(jù)某些適應(yīng)性條件測算這些候選解的適應(yīng)度；（3）根據(jù)適應(yīng)度保留某些候選解，放棄其他候選解；（4）對保留的候選解進行某些操作，生成新的候選解。在遺傳算法中，上述幾個特征以一種特殊的方式組合在一起：基于染色體群的并行搜索，帶有猜測性質(zhì)的選擇操作、交換操作和突變操作。這種特殊的組合方式將遺傳算法與其它搜索算法區(qū)別開來。遺傳算法還具有以下幾方面的特點

17、：(1)遺傳算法從問題解的串集開始搜索，而不是從單個解開始。這是遺傳算法與傳統(tǒng)優(yōu)化算法的極大區(qū)別。傳統(tǒng)優(yōu)化算法是從單個初始值迭代求最優(yōu)解的；容易誤入局部最優(yōu)解。遺傳算法從串集開始搜索，覆蓋面大，利于全局擇優(yōu)。(2)遺傳算法同時處理群體中的多個個體，即對搜索空間中的多個解進行評估，減少了陷入局部最優(yōu)解的風險，同時算法本身易于實現(xiàn)并行化。(3)遺傳算法基本上不用搜索空間的知識或其它輔助信息，而僅用適應(yīng)度函數(shù)值來評估個體，在此基礎(chǔ)上進行遺傳操作。適應(yīng)度函數(shù)不僅不受連續(xù)可微的約束，而且其定義域可以任意設(shè)定。這一特點使得遺傳算法的應(yīng)用范圍大大擴展。(4)遺傳算法不是采用確定性規(guī)則，而是采用概率的變遷規(guī)則

18、來指導(dǎo)他的搜索方向。(5)具有自組織、自適應(yīng)和自學習性。遺傳算法利用進化過程獲得的信息自行組織搜索時，適應(yīng)度大的個體具有較高的生存概率，并獲得更適應(yīng)環(huán)境的基因結(jié)構(gòu)3.2.4 粗糙集理論：粗糙集理論作為一種數(shù)據(jù)分析處理理論，在1982年由波蘭科學家Z.Pawlak創(chuàng)立。最開始由于語言的問題，該理論創(chuàng)立之初只有東歐國家的一些學者研究和應(yīng)用它，后來才受到國際上數(shù)學界和計算機界的重視。1991年，Pawlak出版了粗糙集關(guān)于數(shù)據(jù)推理的理論這本專著，從此粗糙集理論及其應(yīng)用的研究進入了一個新的階段，1992年關(guān)于粗糙集理論的第一屆國際學術(shù)會議在波蘭召開。1995年ACM將粗糙集理論列為新興的計算機科學的研

19、究課題。 HENAN POLYTECHNIC UNIVERSITY 畢業(yè)實習報告用紙 它是一種刻劃不完整性和不確定性的數(shù)學工具，能有效的分析和處理不精確、不完整、不一致等各種不完備信息，并從中發(fā)現(xiàn)隱含的知識，揭示潛在的規(guī)律。在處理不確定性問題上。粗糙集理論可以通過數(shù)學公式計算得到近似值，不需要有關(guān)數(shù)據(jù)的任何預(yù)備和附加信息，因而被證明特別適合于數(shù)據(jù)簡化，及數(shù)據(jù)相關(guān)性、相似性的查找。發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)模式。經(jīng)過十幾年的研究和發(fā)展，粗糙集理論已經(jīng)在理論和實際應(yīng)用上取得了長足的進展，特別是在機器學習、從數(shù)據(jù)庫中發(fā)現(xiàn)知識、決策支持與分析等方面的應(yīng)用。目前它已經(jīng)在人工智能、知識與數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)、模式識別與分類、故障檢測等

20、方面得到了較為成功的應(yīng)用。3.3 電力系統(tǒng)故障分析：3.3.1故障基礎(chǔ)知識電力系統(tǒng)的故障一般分為簡單故障和各種復(fù)雜故障。簡單故障是指電力系統(tǒng)正常運行時某一處發(fā)生短路或斷線故障的情況，其又可分為短路故障（橫向故障）和斷線故障（縱向故障），而復(fù)雜故障則是指兩個或兩個以上簡單故障的組合。短路故障有4種類型：三相短路、兩相短路、單相接地短路和兩相短路接地；斷線故障分為一相斷線和兩相斷線。其中發(fā)生單相接地短路故障的概率最高，占65%。使用理想三相電壓源作電路的供給電源,使用中性點不接地方式的主要缺點是當電網(wǎng)發(fā)生單相間歇性電弧接地時,系統(tǒng)中積聚的能量無法泄漏掉,從而導(dǎo)致中性點對地電位升高,使整個系統(tǒng)過電壓

21、。中性點經(jīng)電阻接地系統(tǒng)的主要優(yōu)點是可以抑制電弧接地時的過電壓,此外,由于人為地增加了有功電流,因此更加易于實現(xiàn)選擇性接地保護。但當電網(wǎng)電容電流太大時,一旦發(fā)生接地故障,在本來就較大的電容電流中加入了一部分有功分量,使得接地故障大電流增加,增加了故障點的熱效應(yīng),會使電氣設(shè)備的鐵心和絕緣過熱,電纜在接地故障處時的相間絕緣會因過熱燒毀而發(fā)展為多相短路,這對特別是煤礦井下這樣的危險環(huán)境來說是不利的。當采用中性點經(jīng)消弧線圈接地方式后,由于人為增加的電感電流補償了電容電流,電網(wǎng)的單相接地電流僅為補償后很小的殘余電流,并對電弧的重燃有明顯的抑制作用,可大大減少高幅值電弧地過電壓發(fā)生的機率。3.3.2 電力開

22、關(guān)通斷的仿真： HENAN POLYTECHNIC UNIVERSITY 畢業(yè)實習報告用紙 仿真方案就以暫態(tài)過程中最多的故障暫態(tài)過程和操作暫態(tài)過程作為仿真對象。系統(tǒng)進行的操作暫態(tài)仿真以單相電路為分析對象,突出在開關(guān)打開、閉合時開關(guān)上電氣參量的變化情況。電氣開關(guān)作為控制系統(tǒng)的重要組成部分,對保障電力系統(tǒng)的安全運行起著至關(guān)重要的作用,因此在投入使用前,必須經(jīng)過復(fù)雜的型式實驗,以驗證其性能。電氣開關(guān)的通斷性能集中體現(xiàn)在接通和分斷的質(zhì)量上,接通瞬間由于動靜觸頭之間碰撞,起斷續(xù)電弧導(dǎo)致觸頭腐蝕。分斷瞬間由于電流急劇變化,引起持續(xù)燃弧并產(chǎn)生巨大的熱量和分斷過電壓,所以分斷瞬間的危害最為嚴重。分斷過程中觸頭

23、接觸面積逐漸減小,電流密度逐漸增大,導(dǎo)致金屬強烈發(fā)熱并形成大量游離的電子,在電場的作用下,當電流達到最小起弧電流時便引發(fā)強烈的電弧過程。操作暫態(tài)是指當負荷開關(guān)、斷路器、隔離開關(guān)或者熔斷器運行的時候,若在電網(wǎng)中發(fā)生一次操作,則電力系統(tǒng)的一些部件彼此分離或相互連接。對于一個切換設(shè)備來說,操作作用可以是一個閉合操作也可以是一個開斷操作。在一次閉合操作后,暫態(tài)電流將流過系統(tǒng),而在一次開斷操作后,當工頻電流被遮斷時,一個暫態(tài)恢復(fù)電壓將出現(xiàn)在遮斷設(shè)備的端子上。從切換設(shè)備的端子來看,電網(wǎng)的配置確定了電流和電壓的振蕩的振幅、頻率和形狀。當在變電站內(nèi)設(shè)置調(diào)整電壓用的電容器組時,在正常情況時切換設(shè)備遮斷的主要是電

24、容性的負載。電流和電壓之間的相角相差大約90,電流超前電壓。當一臺大型變壓器正常負載下切斷時,電壓和電流之間的相角也是90,此時,電流滯后于電壓。在主要是電容性或電感性電網(wǎng)中閉合或者開關(guān)斷路器時,將產(chǎn)生沖擊電流。3.3.3 電網(wǎng)中性點下的故障分析我們仿真的電力系統(tǒng)暫態(tài)過程以線路故障暫態(tài)為分析對象, 所涉及的故障類型有: 單相接地短路、兩相短路、兩相接地短路、三相短路和三相接地短路。故障暫態(tài)包括短路故障和斷線故障等, 對電力系統(tǒng)危害比較嚴重。各種復(fù)雜故障是指在不同地點兩處或者兩處以上斷線或短路。文章所仿真的故障暫態(tài)是在對不同電力系統(tǒng)中性點接地方式下的故障分析。使用理想三相電壓源作電路的供給電源,

25、使用中性點不接地方式的主要缺點是當電網(wǎng)發(fā)生單相間歇性電弧接地時,系統(tǒng)中積聚的能量無法泄漏掉,從而導(dǎo)致中性點對地電位升高,使整個系統(tǒng)過電壓。 HENAN POLYTECHNIC UNIVERSITY 畢業(yè)實習報告用紙 中性點經(jīng)電阻接地系統(tǒng)的主要優(yōu)點是可以抑制電弧接地時的過電壓,此外,由于人為地增加了有功電流,因此更加易于實現(xiàn)選擇性接地保護。但當電網(wǎng)電容電流太大時,一旦發(fā)生接地故障,在本來就較大的電容電流中加入了一部分有功分量,使得接地故障大電流增加,增加了故障點的熱效應(yīng),會使電氣設(shè)備的鐵心和絕緣過熱,電纜在接地故障處時的相間絕緣會因過熱燒毀而發(fā)展為多相短路,這對特別是煤礦井下這樣的危險環(huán)境來說是

26、不利的。當采用中性點經(jīng)消弧線圈接地方式后,由于人為增加的電感電流補償了電容電流,電網(wǎng)的單相接地電流僅為補償后很小的殘余電流,并對電弧的重燃有明顯的抑制作用,可大大減少高幅值電弧地過電壓發(fā)生的機率。3.4 電力系統(tǒng)在MATLAB中的應(yīng)用：3.4.1電力系統(tǒng)的數(shù)學模型：電力系統(tǒng)一般由發(fā)電機、變壓器、電力線路和電力負荷構(gòu)成。電力系統(tǒng)地數(shù)學模型一般由電力系統(tǒng)元件的數(shù)學模型構(gòu)成。MATLAB為電力系統(tǒng)的建模提供了簡潔的工具，通過電力系統(tǒng)的電路圖繪制，可以自動生成數(shù)學模型。電路圖模型具有很好的人機交互界面，便于進行簡單的操作，省去了利用程序建立電力系統(tǒng)模型的繁瑣步驟，利用這種方式建立的數(shù)學模型相對于控制系

27、統(tǒng)中的微分方程模型、狀態(tài)方程模型、傳遞函數(shù)模型有著更直觀和實用的優(yōu)點。另外，在電路圖模型建立以后，在MATLAB軟件中，提供了power2sys函數(shù)作為短路模型的結(jié)構(gòu)分析函數(shù)，可以利用power2sys函數(shù)將電力系統(tǒng)的電路圖模型向狀態(tài)方程模型和傳遞函數(shù)模型進行轉(zhuǎn)換。3.4.2 電力系統(tǒng)時域分析：模型設(shè)計思路是:既要反映電力線路等值模型的特點,在電路中如何使用,還要比較兩種等值模型的精度,從而得出兩種模型的應(yīng)用范圍。針對這種思想,模擬電力線路等值模型內(nèi)容時利用Simulink設(shè)計兩條參數(shù)、長度一樣,位置對稱的并聯(lián)運行架空線路:一條線路采用均勻分布參數(shù)進行等值；另一條線路采用pi型電路進行等值。用

28、示波器分別觀察這兩條物理特性相同,但數(shù)學模型不同的架空線路的電流、線路末端的電壓的異同,同時利用Powergui的“ImpendancevsFrequencyMeasurement性能觀察等值輸電線路隨頻率變化的阻抗特性,使對輸電線路的各項特性在理論上有一個更清晰的認識。 HENAN POLYTECHNIC UNIVERSITY 畢業(yè)實習報告用紙 電力系統(tǒng)正常運行時可以認為是三相對稱的，即每個元件三相阻抗相等，各處三相電壓和三相電流對稱，且具有正弦波形和正常相序。當電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路或個別地方一相或兩相斷開時，則對稱運行方式遭到破壞三相電壓和電流將不對稱，而且波形將發(fā)生不同程度的畸變，即除

29、基波外，還含有一系列諧波分量。一般情況，在電力系統(tǒng)分析中，對于不對稱故障采用簡單的對稱分量法進行分析。對稱分量法是指任意不對稱的三相量均可以分解為三相序不同的對稱分量：正序、負序、零序分量。它們之間的數(shù)學關(guān)為：（3-1）已知正序、負序、零序分量時，可以用下式合成三相分量：（3-2）MATLAB軟件中的電力系統(tǒng)元件庫中提供了3-Phase Sequence Analyzer(三相序分量分析)元件。3.4.3 電力系統(tǒng)頻域分析：電力系統(tǒng)分析元件（powergui）如下圖一：圖一：電力系統(tǒng)分析元件模型電力系統(tǒng)分析元件模型是用來分析電路和電力系統(tǒng)的工具。MATLAB軟件提供的電力系統(tǒng)分析元件是一種功能

30、強大的電力系統(tǒng)分析工具。 HENAN POLYTECHNIC UNIVERSITY 畢業(yè)實習報告用紙 電力系統(tǒng)圖形化用戶接口(Powergui)利用Simulink功能連接不同的電氣元件,是分析電力系統(tǒng)模型有效的圖形化用戶接口工具。可以拷貝此模塊到系統(tǒng)模型窗口中,然后雙擊模塊打開功能菜單:(1)Powergui模塊可以顯示系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)的電流和電壓及電路(電感電流和電容電壓)所有的狀態(tài)變量值；(2)為了執(zhí)行仿真,Powergui模塊允許修改初始狀態(tài)；(3)Powergui可以執(zhí)行負載潮流的計算,并且為了從穩(wěn)態(tài)時開始仿真可以初始化包括三相電機在內(nèi)的三相網(wǎng)絡(luò),三相電機的類型為簡化的同步電機、同步電機

31、或異步電機模塊；(4)當電路中出現(xiàn)阻抗測量模塊時,Powergui也可以顯示阻抗隨頻率變化的波形；(5)如果用戶擁有控制工具箱,Powergui模塊可以產(chǎn)生用戶自己的系統(tǒng)的空間模塊,自動打開LTI相對于時域和頻域的觀測器接口；(6)Powergui可以產(chǎn)生擴展名為.rep的結(jié)果報告文件,這個文件包含測量模塊、電源、非線性模塊等系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)值。電力系統(tǒng)是由大量元件組成的復(fù)雜系統(tǒng),因而它的設(shè)計、建設(shè)、運行和發(fā)展是一項龐大的系統(tǒng)工程,電力系統(tǒng)分析便是這項系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ),它綜合運用數(shù)學、物理、電路、電機、電子、自控和計算機等一系列學科的知識,對電力系統(tǒng)的一些主要問題:潮流、故障、穩(wěn)定和運行調(diào)度進

32、行分析計算。由于它研究的對象是實際的電力系統(tǒng),因此帶有明顯的工程特點。這意味著在教學中,一方面要介紹很多工程實際中的知識和概念,另一方面在很多問題的處理上要從工程實際的角度出發(fā),進行適當?shù)暮喕Ｓ捎赑owergui模塊具有可視化的功能,還具有一個非常優(yōu)秀的特點:改變系統(tǒng)中的參數(shù),可以通過圖形來觀察由于參數(shù)改變而引起的變化。這個特點可以進一步提高同學們討論和思考問題的積極性,也可以幫助研究者進一步研究在復(fù)雜問題中不同參數(shù)對系統(tǒng)的影響及不同參數(shù)間的相互作用關(guān)系。4 實習總結(jié)和體會：在短暫的實習過程中，我深深的感覺到自己所學知識的膚淺和在實際運用中的專業(yè)知識的匱乏。實習是每一個大學畢業(yè)生必須擁有的一

33、段經(jīng)歷，它使我們打開了視野，增長了見識，為我們以后更好地服務(wù)社會打下了堅實的基礎(chǔ)。盡管實習的時間并不是很長，但對于我來說真是受益匪淺，我深信這段實習的經(jīng)歷會對我今后的學習和工作帶來非常積極的影響。 HENAN POLYTECHNIC UNIVERSITY 畢業(yè)實習報告用紙 在學校的實習雖比不上像在工廠或公司一樣的實習密切地接觸社會，密切地接觸實際生產(chǎn)，但在學校的實習時間方面我們利用的更為充分，去執(zhí)行我們應(yīng)該做的而不是別人給安排的。在學校實習，資料方面更有優(yōu)勢，學校圖書館資源非常豐富，在我們意識到缺乏某一方面的知識時，既可以向老師請教，也能夠方便的去圖書館查閱資料，自學給人的印象更能加深刻。將畢業(yè)設(shè)計與畢業(yè)實習聯(lián)系一塊，一方面調(diào)動了同