毕业设计（论文）题目基于MATLAB的同步发电机短路故障仿真研究学院计算机与控制工程学院专业班级电气xxx学生姓名指导教师成绩2014 年6 月26 日摘要众所周知，同步发电机在电力系统中发挥着至关重要的作用，现代社会中使用的电能几乎由同步发电机所产生，同步发电机在人类社会的生活生产中占据着非常重要的地位。
为了更直观地了解同步发电机短路故障状态下的特性指标，尽量避免发生短路故障或及时对短路故障做出相应的正确措施，更合理选择保护装置，研究同步发电机的短路故障状态就成了当务之急的问题。
随着科技进步与自动化水平的提高，人们要求能够快速分析故障和解决故障，在电力系统中，因运行环境、可操作性问题的限制，现场对同步发电机测试不太现实，因此，利用软件仿真的方法对同步发电机进行仿真研究就显得极其重要。
本论文通过MATLAB软件建立同步发电机的仿真模型，对常见的短路故障进行仿真研究，以便更好地掌握同步发电机短路故障状态下的各特性，并设计了GUI 用户界面，更好的实现了人机交互。
文中对各短路故障进行了仿真实验，从仿真结果可以看出，本文所设计的仿真系统满足对同步发电机短路故障的研究需求，实现论文设计的目标。
关键词：同步发电机；短路故障；MATLAB；GUIIAbstractAs is known to all, synchronous generator plays an important role in power system. Now the electric power used in our society almost produce by synchronous generators.Synchronous generator occupies a very important position in human society.In order to learning the characteristic parameters of synchronous generator more intuitive in fault condition, and trying to avoid short circuit fault or to make corresponding measures to correct vision in time or to protect device in the method of reasonable, studying the synchronous generator fault status has become an urgent problems. With the progress of science and technology and the improvement of automation level, people require to be able to quickly analyze fault and solve the problem in the electric power system. With the limitation of the environment in running a synchronous generator, doing a test of generators directly is unlikely.Therefore, with the aid of MATLAB software powerful computing and graphics processing simulation to study the synchronous generator is extremely important.In this paper, a simulation model of the synchronous generator is established by MATLAB software in order to better grasp the performance index of synchronous generator in fault condition.And we also design the Graphical User Interface(GUI) for better realizing the human-computer interaction. Each short circuit fault simulation experiments was carried out in this paper, as can be seen from the simulation results, the simulation system is designed to satisfy demands for synchronous generator short circuit fault research, realizing the target of this paper.Key words: Synchronous generator；Short circuit fault；MATLAB；GUIII目录摘要 (I)Abstract ···································································································I I第1章绪论 (1)1.1论文的背景和意义 (1)1.2仿真技术的发展概况和趋势 (1)1.3本论文研究的主要内容 (2)第2章同步发电机的理论分析 (3)2.1同步发电机的主要结构 (3)2.1.1定子 (3)2.1.2转子 (3)2.2同步发电机的基本理论 (4)2.2.1同步发电机的基本工作原理 (4)2.2.2正方向的规定 (5)2.2.3同步发电机的基本方程 (5)2.2.4派克变换和dq0坐标系统 (7)dq 坐标系统 (10)2.2.5第3章同步发电机短路故障仿真研究系统 (12)3.1同步发电机的数学模型 (12)3.2M文件的编写 (13)3.3仿真界面设计 (16)3.3.1界面组件的选择和布局 (16)3.3.2编写回调函数 (17)第4章实例仿真与分析 (20)4.1三相突然短路仿真与分析 (20)4.2负载两相短路仿真与分析 (22)4.3负载单相短路仿真与分析 (24)4.4转子绕组短路仿真与分析 (26)结论 (30)参考文献 (31)附录 1 (32)附录 2 (34)致谢 (42)第1章绪论1.1 论文的背景和意义电能得到广泛的应用得益于电力系统的出现，进而推动了各个领域的社会生产的变化。
因为电能有清洁、来源广、便于传输及易于控制等特点，使其成为当今社会最为通用的能源。
社会发展离不开可靠的、高品质的电能供应，现代发电厂最常用的发电机就是同步发电机，电力系统的安全与稳定运行状况直接取决于对同步发电机的控制。
在对同步发电机进行故障分析时，使用真实电机在实际的工作应用场合进行现场实验研究是不大切合实际的。
人们要求能够快速分析各种短路状态同步发电机的各项性能指标，利用计算机仿真技术来研究同步发电机短路故障是一种快速便捷的好方法，并且，采用仿真技术去研究发电机的运行状态显得越来越重要，通过仿真研究，掌握同步发电机的性能有助于实践中维护电机和对其功能的扩展。
2005年以来，我们国家的电力网络已经形成了一个系统的全国互联大网，同步发电机作为整个电力系统的能量源头，随着电力行业的迅猛发展，装机容量逐渐增大，对同步发电机的运行提出了更为系统和更为严格的要求。
为了能够迅速准确地分析和解决故障，最大限度地降低事故带来的危害，恢复发电机和相关设备的正常运转，发电机设计师和操作人员必须熟知同步发电机各种短路故障状态下的各项性能指标。
MATLAB软件在仿真技术领域发挥着重要作用，在众多的计算机仿真工具中，MATLAB享有最高权威并且最为常用，能够运用到各行各业，诸如信号处理、图形处理、控制系统的搭建、财务分析和建模等领域。
用户可以通过在SIMULINK中搭建相关实验系统，也可以通过分析数学模型编写相应的M文件来模拟同步发电机的故障运行状态，从而获取同步发电机各项性能指标，以便及时对故障采取合理的预防措施。
这对三相同步发电机的正确使用、保护装置的选取及日常维护都具有十分重要的指导意义[1]。
1.2 仿真技术的发展概况和趋势计算机仿真就是在已建立好数学模型的情况下，把模型搭建在计算机仿真软件上并运行，从而进行相应的科学实验分析和研究。
上个世纪五十年代初的仿真技术依赖于电子模拟计算机，因电子模拟计算机自身缺点（精度较差），从七十年代开始，另一种仿真技术得到发展，即数字模拟混合计算机仿真。
七十年代末，开始推广各种各样通用和专业计算机仿真。
随着人们到达软件技术新的里程碑，八十年代，在借鉴集成数字仿真和模拟仿真的基础上，人们开发出了更优秀的数字模拟混合仿真技术，更1好地实现了仿真技术的智能化，在某些特定的仿真领域，这种仿真技术取得了振奋人心的成就。
当时推出了一些仿真机，SYSTEM10SYSTEM100代表作有和。
无论是通过SIMULINK搭建模块还是编写系统的仿真程序，计算机仿真都需要依托于一定数学模型，计算机仿真的发展就是沿着高效率的道路发展，追根究底就是如何把系统的模型高效的呈现出来。