基于分布电容的输电线路暂态短路仿真系统（MATLAB 2016a）

资 源 简 介

本MATLAB项目针对电力系统暂态分析实验，仿真含分布电容的输电线路短路暂态过程。支持单相接地、两相短路等故障模拟，可视化电压电流波形，分析电容对暂态特性的影响，适用于教学与科研。

详 情 说 明

基于分布电容的输电线路暂态短路仿真系统 (MATLAB 2016a版)

项目介绍

本项目为《电力系统暂态分析》课程实验开发的仿真工具，主要用于研究含分布电容的输电线路在发生短路故障时的电磁暂态过程。通过建立线路的分布参数模型，系统能够精确模拟单相接地、两相短路等多种故障条件下的电压、电流波形动态变化，并分析分布电容对暂态过程（如波形振荡、过电压）的关键影响。

功能特性

• 精确的线路建模：支持采用π型等值电路或贝瑞隆模型对输电线路的分布参数（R, L, C）进行建模。
• 多种故障模拟：可设置单相接地、两相短路、两相接地短路、三相短路等常见故障类型，并支持自定义故障位置、过渡电阻和起始时间。
• 灵活的数值求解：采用梯形法或龙格-库塔法等数值积分算法，求解描述暂态过程的微分方程组，保证计算稳定性与精度。
• 全面的参数配置：用户可自定义线路电气参数、电源系统条件（幅值、频率、初相位）以及仿真控制参数（步长、时长）。
• 丰富的可视化输出：生成故障点及线路关键节点的电压、电流时域波形图，便于直观观察暂态现象。
• 定量暂态分析：自动计算并输出关键暂态特征指标，如过电压峰值、振荡频率、衰减时间常数等。
• 影响分析报告：根据仿真结果，提供关于分布电容对暂态过程振荡幅度与频率影响的定性分析结论。

使用方法

1. 配置仿真参数：在运行主程序前，根据需要修改脚本中的参数设置部分，具体包括：

* 线路参数：单位长度电阻 (R)、电感 (L)、电容 (C)、线路长度 (d)。 * 电源参数：相电压幅值、系统频率、电压初相位。 * 故障设置：故障类型、故障发生在线路上的位置、故障过渡电阻值、故障开始时刻。 * 仿真配置：数值积分步长、总的仿真时间长度。

1. 运行仿真：执行主程序文件，系统将根据设定的参数进行暂态过程计算。
2. 查看结果：仿真结束后，程序将自动绘制电压电流暂态波形图，并在命令窗口输出关键暂态指标的计算结果和分析结论。

系统要求

• 软件平台： MATLAB 2016a 或更高版本。
• 必要工具包：主要依赖MATLAB基础模块，无需特殊工具箱。

文件说明

主程序文件集成了本仿真系统的核心功能。它负责初始化仿真环境，读取用户设定的线路、电源、故障及仿真参数，并据此构建相应的输电线路分布参数模型。程序的核心是调用数值积分算法求解线路的暂态微分方程，以模拟从故障发生前后直至设定仿真时长内的动态过程。计算完成后，该程序会驱动绘图功能生成并显示关键电气量的暂态波形，同时执行后续分析流程，计算过电压水平、振荡频率等特征量，并最终在界面输出定量结果与定性分析结论。