電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性仿真研究開(kāi)題報(bào)告

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性概述1</p><p>　　1.1電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定及其意義1</p><p>　　1.2國(guó)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)1</p><p>　　1.3國(guó)內(nèi)發(fā)展研究的現(xiàn)狀2</p><p>　　2 電力系統(tǒng)暫態(tài)

2、穩(wěn)定研究的內(nèi)容和方法4</p><p>　　2.1 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定研究的內(nèi)容4</p><p>　　2.2 研究方法4</p><p>　　2.3 提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的方法5</p><p>　　2.4 研究設(shè)計(jì)的內(nèi)容6</p><p>　　3 電力系統(tǒng)常用仿真簡(jiǎn)介8</p>&

3、lt;p>　　3.1 常用的電力系統(tǒng)仿真軟件8</p><p>　　3.2 MATLAB簡(jiǎn)介8</p><p>　　3.3 MATLAB保存圖形9</p><p>　　4 基于SIMULINK的單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性仿真10</p><p>　　5 時(shí)間安排表11</p><p><

4、b>　　參考文獻(xiàn)12</b></p><p>　　1 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性概述</p><p>　　1.1 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定及其意義</p><p>　　對(duì)于某一特定的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，以及對(duì)于某一特定的擾動(dòng)，如果在擾動(dòng)后系統(tǒng)可以達(dá)到一個(gè)可以接受的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，則對(duì)此初始狀態(tài)及此擾動(dòng)而言，稱之為暫態(tài)穩(wěn)定。</p><p>

5、　　電力系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，一方面它必須時(shí)刻保證必要的電能質(zhì)量及數(shù)量；另一方面它又處于不斷的擾動(dòng)之中，擾動(dòng)發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、類型、嚴(yán)重性均有隨機(jī)性，擾動(dòng)發(fā)生后的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)程中一旦發(fā)生穩(wěn)定性問(wèn)題，系統(tǒng)可能在幾秒內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重后果，造成極大的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。</p><p>　　電力系統(tǒng)暫態(tài)分析的主要目的是檢查系統(tǒng)在大的擾動(dòng)下（如故障、切機(jī)、切負(fù)荷、重合閘操作等情況），各發(fā)電機(jī)組間能否保持同步運(yùn)行，如果能同步運(yùn)

6、行，并具有可接受的頻率和電壓水平，則稱此電力系統(tǒng)在這一大擾動(dòng)下是暫態(tài)穩(wěn)定的。在電力系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行等工作中都要進(jìn)行大量的暫態(tài)分析。通過(guò)暫態(tài)分析還可以考察和研究各種穩(wěn)定措施的效果以及穩(wěn)定控制的性能，因此通過(guò)仿真來(lái)驗(yàn)證所求結(jié)果是否正確，即電力系統(tǒng)在某一狀態(tài)時(shí)是否是穩(wěn)定的具有重要意義。</p><p>　　電力線系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞，往往會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的解列和崩潰，造成大面積停電，所以保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的必要

7、條件。判定電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性主要是在大擾動(dòng)下檢查系統(tǒng)中各發(fā)電機(jī)組間能否保持同步運(yùn)行水平，并具有可以接受的電壓和頻率水平。對(duì)這項(xiàng)工作已深入多年，并在離線計(jì)算中有成熟的算法取得了良好的成果。然而，隨著電力市場(chǎng)化和區(qū)域聯(lián)網(wǎng)的不斷推進(jìn)，電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)越發(fā)復(fù)雜多變且接近其極限水平，同時(shí)，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外時(shí)有發(fā)生由于系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性不足且對(duì)策遲緩引起的大停電事故，造成了經(jīng)濟(jì)上的巨大損失，這些都提示著我們提高對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性分析的重視。只有更快速更準(zhǔn)確地對(duì)系統(tǒng)處

8、于的穩(wěn)定水平進(jìn)行判斷，找到穩(wěn)定性遭到威脅的環(huán)節(jié)才能進(jìn)而有效地采取措施改善系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。為此，進(jìn)一步深入研究改進(jìn)原有暫態(tài)穩(wěn)定分析方法，開(kāi)拓新的創(chuàng)造性的方法，解決其在實(shí)際系統(tǒng)中的應(yīng)用的難題，仍然是我們面對(duì)的重要課題。</p><p>　　1.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　隨著社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展，近年來(lái)世界各地也出現(xiàn)了一些大的電力系統(tǒng)，這些系統(tǒng)通常具有范圍廣、強(qiáng)非線性的特

9、點(diǎn)。隨著電力市場(chǎng)化和區(qū)域聯(lián)網(wǎng)的不斷推進(jìn)，電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)越發(fā)復(fù)雜多變且接近其極限水平,在運(yùn)行中，由于某種破壞性的原因，有時(shí)會(huì)引起電力系統(tǒng)崩潰的問(wèn)題，如發(fā)生在2003年8月14日的美加大停電，2012年7月30日的印度電網(wǎng)大停電。這都給我國(guó)的電網(wǎng)的運(yùn)行帶來(lái)了很多啟示。</p><p>　　我們知道，美國(guó)的電網(wǎng)是錯(cuò)綜復(fù)雜的，以前曾經(jīng)認(rèn)為電網(wǎng)越復(fù)雜就越安全，可是美加大停電告訴我們事實(shí)并非如此。實(shí)際上，美國(guó)電網(wǎng)的每段輸電線比

10、較短，這就導(dǎo)致了有很多節(jié)點(diǎn)；另外，美國(guó)是個(gè)資本主義國(guó)家，電網(wǎng)在運(yùn)行的時(shí)候考慮的更多的是經(jīng)濟(jì)因素，所以在美國(guó)電網(wǎng)中存在有比較破舊的設(shè)備。諸多因素導(dǎo)致了美加大停電，其實(shí)這也不是偶然現(xiàn)象了，在此之前美國(guó)已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)兩次規(guī)模較大的停電了。</p><p>　　印度電網(wǎng)，印度同中國(guó)一樣都是大的發(fā)展中國(guó)家。印度的裝機(jī)容量和電壓水平發(fā)展的也很迅速，但和我國(guó)還有較大的差距。印度發(fā)電量世界排名第五，僅次于美國(guó)，中國(guó)，日本和俄羅斯，但

11、印度的電力供應(yīng)嚴(yán)重不足。2012年7月印度兩天之內(nèi)連續(xù)發(fā)生大面積停電事故，是有史以來(lái)影響人口最多的電力系統(tǒng)事故，超過(guò)6.7億人口受到了停電的影響。從事故前印度北方電網(wǎng)嚴(yán)重超載運(yùn)行情況來(lái)看，線路跳閘前，電網(wǎng)已嚴(yán)重超過(guò)其穩(wěn)定限額運(yùn)行，從而導(dǎo)致大面積停電。</p><p>　　電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定matlab仿真在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)很成熟，但是，無(wú)論我們?cè)趺纯紤]暫態(tài)穩(wěn)定性都不為過(guò)。因?yàn)閺娜騺?lái)看，大面積停電并不罕見(jiàn)。所以電力系統(tǒng)的

12、暫態(tài)穩(wěn)定依然是個(gè)重要的課題。</p><p>　　1.3 國(guó)內(nèi)發(fā)展研究的現(xiàn)狀</p><p>　　對(duì)于我國(guó)電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，其覆蓋面積大，結(jié)構(gòu)薄弱，負(fù)荷密度極不均勻，而電源有往往遠(yuǎn)離負(fù)荷中心。由于長(zhǎng)期以來(lái)輸電線路總長(zhǎng)度年增長(zhǎng)率比總裝機(jī)容量增長(zhǎng)率小得多，故進(jìn)一步惡化了系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。</p><p>　　電力系統(tǒng)的互聯(lián)，可以帶來(lái)顯著地經(jīng)濟(jì)效益，但是長(zhǎng)期以來(lái)，“分省平衡”的

13、策略成為我國(guó)電力發(fā)展的重要弊端，嚴(yán)重地制約著我國(guó)電力資源的優(yōu)化配置，全國(guó)聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)程明顯滯后。同時(shí)，電網(wǎng)的互聯(lián)使得電力系統(tǒng)的規(guī)模變大，從而引起事故的可能性也越大。如果電網(wǎng)不夠強(qiáng)壯，自動(dòng)安全裝置不夠健全管理不得當(dāng)，都有可能破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定，導(dǎo)致大面積停電，甚至全網(wǎng)崩潰。</p><p>　　以廠網(wǎng)分開(kāi)為主要內(nèi)容的電力體制改革實(shí)施后，我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)的步伐明顯加快，并且根據(jù)我國(guó)電網(wǎng)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)，制定了“西電東送、南北互供

14、、全國(guó)聯(lián)網(wǎng)”的電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略，大力推進(jìn)跨區(qū)輸電、跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)，其目標(biāo)就是為了促進(jìn)電力資源在更大范圍內(nèi)的優(yōu)化配置。</p><p>　　截至到2006年，以三峽工程為核心，以華中電網(wǎng)為依托，向東南西北四個(gè)方向輻射聯(lián)網(wǎng)的輸電線路已基本建成。以北、中、南三大西電東送通道為主體南北網(wǎng)間多點(diǎn)互聯(lián)、縱向通道聯(lián)系較為緊密的全國(guó)電網(wǎng)互聯(lián)的格局已基本形成預(yù)計(jì)到2010年，西電東送的規(guī)模將達(dá)到5500萬(wàn)kW；2020年將再增加到1億kW以

15、上。</p><p>　　“十一五”期間，除實(shí)施已經(jīng)明確的三峽右岸至上海直流工程外，規(guī)劃建設(shè)的主要工程還有西北至華北直流輸電工程，西北與川渝聯(lián)網(wǎng)工程，華中與華北背靠背聯(lián)網(wǎng)工程，同時(shí)加大山西陽(yáng)城送電華東的力度并實(shí)現(xiàn)華北與華東聯(lián)網(wǎng)。“十一五”末期，配合三峽地下電站開(kāi)發(fā)，建設(shè)向華北送電的支流輸電工程，南北之間將形成以三峽為支撐的主干通道。</p><p>　　目前我國(guó)發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量達(dá)10.6億千

16、瓦，居世界第二；年發(fā)電量達(dá)4.8億千瓦時(shí)，居世界第一，即便如此，我國(guó)的發(fā)電量還是不足的。近日，浙江三門核電站的建造也取得了重大進(jìn)展。由于我國(guó)電網(wǎng)的網(wǎng)架相對(duì)薄弱、負(fù)荷與發(fā)電中心地理位置較遠(yuǎn)聯(lián)絡(luò)線負(fù)載較重，局部故障的發(fā)生可能引發(fā)整個(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定問(wèn)題。因此，如何保證這樣一個(gè)超大規(guī)模電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，成為擺在我們面前的一個(gè)巨大的難題。若能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)全國(guó)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)甚至是超實(shí)時(shí)仿真，就能為在線預(yù)決策和電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制打下堅(jiān)

17、實(shí)的基礎(chǔ)，對(duì)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行無(wú)疑是一個(gè)巨大的保證，具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。由于機(jī)電暫態(tài)仿真的計(jì)算量非常大，依據(jù)現(xiàn)有的條件，要對(duì)全國(guó)聯(lián)網(wǎng)電力系統(tǒng)的機(jī)電暫態(tài)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真目前還無(wú)法實(shí)現(xiàn)。而隨著并行處理技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是可擴(kuò)展、高性價(jià)比的PC集群系統(tǒng)的出現(xiàn)，使這個(gè)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的可能性越來(lái)越大 。</p><p>　　2 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定研究的內(nèi)容和方法</p><p>　　2.1 電力

18、系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定研究的內(nèi)容</p><p>　　1.電力系統(tǒng)暫態(tài)（電磁和機(jī)電暫態(tài)）分析，電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性及提高措施的研究</p><p>　　2.掌握MATLAB的仿真工具simulink及power system 工具箱</p><p>　　3.運(yùn)用MATLAB電力系統(tǒng)仿真程序psb構(gòu)建模型</p><p>　　4.利用搭建的模型對(duì)電力系統(tǒng)暫

19、態(tài)及提高穩(wěn)定性的措施進(jìn)行仿真研究</p><p><b>　　2.2 研究方法</b></p><p>　　研究暫態(tài)穩(wěn)定的方法有許多種，下面簡(jiǎn)單介紹其中幾種。</p><p>　?。?）時(shí)域仿真判定法</p><p>　　時(shí)域法是將電力系統(tǒng)各元件模型根據(jù)元件拓?fù)潢P(guān)系形成全系統(tǒng)模型，這是一組聯(lián)立的微分方程組和代數(shù)方程組，

20、然后以穩(wěn)態(tài)工況或潮流解為初值，求擾動(dòng)下的數(shù)值解，即逐步求得系統(tǒng)狀態(tài)量和代數(shù)量隨時(shí)間的變化曲線，并根據(jù)發(fā)電機(jī)功角值大于某一特定閥值來(lái)判別系統(tǒng)能否在大擾動(dòng)后維持暫態(tài)穩(wěn)定運(yùn)行。</p><p>　?。?）能量函數(shù)判定法 </p><p>　　暫態(tài)能量函數(shù)法的理論基礎(chǔ)是李亞普洛夫穩(wěn)定性定理，因此也稱為擬李亞普洛夫直接法(簡(jiǎn)稱直接法)。該方法是通過(guò)比較擾動(dòng)結(jié)束時(shí)暫態(tài)能量函數(shù)值與系統(tǒng)臨界穩(wěn)定

21、時(shí)的暫態(tài)能量值來(lái)判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的。</p><p>　?。?）擴(kuò)展等面積（EEAC）判定法</p><p>　　等面積法則從理論上較為完美地解決了單機(jī)－無(wú)窮大系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定評(píng)估問(wèn)題，因此人們投入了大量的研究將其應(yīng)用于多機(jī)系統(tǒng)中，其中以我國(guó)薛禹勝院士提出的擴(kuò)展等面積法最為著名。擴(kuò)展等面積法的基本思想是：在給定故障擾動(dòng)下系統(tǒng)的機(jī)組分為臨界機(jī)組和非臨界機(jī)組兩群，基于軌跡聚合和保穩(wěn)變換，分別對(duì)這兩

22、群機(jī)組用等值機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)等效，進(jìn)而又等值為單機(jī)－無(wú)窮大系統(tǒng)，從而可利用等面積法則評(píng)估系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。</p><p>　?。?）人工智能判定法</p><p>　　人工智能方法可進(jìn)行非模型的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定判別，具有在線計(jì)算速度快、容易生成決策用的啟發(fā)規(guī)則等優(yōu)點(diǎn)，因此與傳統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析方法構(gòu)成了良好的互補(bǔ)。目前，人工智能方法主要有：模式識(shí)別、模糊理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)法。</p&

23、gt;<p>　　2.3 提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的方法</p><p>　　由于大擾動(dòng)后，發(fā)電機(jī)機(jī)械功率和電磁功率的差額，即加速功率是導(dǎo)致系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定破壞的主要原因。因此，提高暫態(tài)穩(wěn)定，應(yīng)從減小發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的不平衡功率、減小轉(zhuǎn)子相對(duì)加速以及減少轉(zhuǎn)子相對(duì)動(dòng)能變化量等方面著手。根據(jù)這種原則，提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的措施主要有：</p><p>　　自動(dòng)重合閘裝置：重合閘成功就可以增

24、加減速面積，從而提高暫態(tài)穩(wěn)定。</p><p>　　圖2-1 自動(dòng)重合閘對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定的影響</p><p><b>　　快速切除故障：</b></p><p>　　減輕電氣設(shè)備因短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)等不良影響，而且加快切除故障可以減小切除角，這樣既減小了加速面積，有增大了減速面積，對(duì)于提高暫態(tài)穩(wěn)定起著決定作用。應(yīng)該指出的是，切除故障時(shí)間是繼電保護(hù)

25、裝置動(dòng)作時(shí)間和開(kāi)關(guān)接到跳閘脈沖到觸頭分開(kāi)后電弧熄滅為止的時(shí)間總和。</p><p>　　圖2-2快速切除故障對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響</p><p>　　變壓器中性點(diǎn)經(jīng)小阻抗接地：</p><p>　　電壓器中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地只對(duì)接地短路起作用。原因是短路時(shí)零序電流通過(guò)接地電阻時(shí)消耗有功功率，其中的一部分由發(fā)電機(jī)來(lái)負(fù)擔(dān)，因而使發(fā)電機(jī)輸出的電磁功率增加，從而減小了加速功率，

26、提高暫態(tài)穩(wěn)定。</p><p>　　4）發(fā)電機(jī)采用電氣制動(dòng)：</p><p>　　在系統(tǒng)發(fā)生短路故障后，有控制地在發(fā)電機(jī)端投入電阻負(fù)荷，則可以增加發(fā)電機(jī)的電磁功率，產(chǎn)生制動(dòng)作用從而提高暫態(tài)穩(wěn)定。</p><p>　　圖2-3電氣制動(dòng)接線圖 圖2-4電氣制動(dòng)功角特性圖</p><p>　　2.4 研究設(shè)計(jì)的內(nèi)

27、容</p><p>　　應(yīng)用MATLAB 仿真進(jìn)行電力系統(tǒng)仿真的主要步驟是：</p><p>　　建立系統(tǒng)模型：建立的是單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)（SIMB）。</p><p>　　單機(jī)—無(wú)窮大系統(tǒng)認(rèn)為功率無(wú)窮大，頻率恒定，電壓恒定，是工程上最常用的手段，也是電力系統(tǒng)模擬仿真最簡(jiǎn)單、最基本的的運(yùn)行方式，即對(duì)現(xiàn)實(shí)進(jìn)行近似處理，以簡(jiǎn)化模型，更有利于得出結(jié)論，簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程。</

28、p><p>　　圖2-5 無(wú)輸電線的單機(jī)—無(wú)窮大系統(tǒng)原理圖</p><p>　　假定聯(lián)絡(luò)阻抗為純電感，則由發(fā)電機(jī)向無(wú)窮大系統(tǒng)送出去的有功功率的P為：</p><p>　　式中—包括發(fā)電機(jī)阻抗在內(nèi)的發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)到無(wú)窮大系統(tǒng)母線的總阻抗；</p><p>　　—功角；—發(fā)電機(jī)電勢(shì)； —系統(tǒng)母線電壓。</p><p>　　由圖1

29、可得MATLAB單機(jī)無(wú)窮大仿真模型可能用到的模塊：</p><p>　　PSB電力系統(tǒng)工具箱：</p><p>　　1）Electrical Sources中的Three-Phase Source（三相電源）模塊</p><p>　　2）Elements 中的Three-Phase Parallel RLC Load（三相負(fù)載RLC并聯(lián)）模塊用來(lái)仿真輸電線路，和Gr

30、ound（交流接地）模塊 ，Three-Phase Fault （三相故障整流器）模塊用來(lái)仿真短路故障，Three-Phase Transformer（Two Windings）（三相變壓器繞組）模塊用來(lái)仿真變壓器，</p><p>　　Machines里Synchronous Machine pu Standad（標(biāo)么標(biāo)準(zhǔn)同步電機(jī)）模塊用來(lái)仿真同步發(fā)電機(jī)</p><p><b>

31、;　?。?）設(shè)置仿真參數(shù)</b></p><p><b>　?。?）進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真</b></p><p>　　增加提高暫態(tài)穩(wěn)定的模型，分別進(jìn)行快速切除故障，變壓器中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地，改變強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)，記錄結(jié)果。</p><p><b>　?。?）結(jié)果分析</b></p><p>　　仿真之后

32、，分析所得的圖形。從電壓圖、轉(zhuǎn)速圖和功角圖著手分析是否能夠提高暫態(tài)穩(wěn)定。</p><p>　　3 電力系統(tǒng)常用仿真簡(jiǎn)介</p><p>　　3.1 常用的電力系統(tǒng)仿真軟件</p><p>　　目前常用的電力系統(tǒng)仿真軟件有：</p><p>　　邦納維爾電力局開(kāi)發(fā)的BPA程序和EMTP程序；</p><p>　　曼尼

33、托巴高壓直流輸電研究中心考法的PSCAD/EMTDC程序；</p><p>　　德國(guó)西門子公司研制的電力系統(tǒng)仿真軟件NETOMAC；</p><p>　　中國(guó)電力科學(xué)研究院開(kāi)發(fā)的電力系統(tǒng)分析綜合程序PSASP;</p><p>　　Math Works公司開(kāi)發(fā)的科學(xué)與工程計(jì)算軟件MATLAB。</p><p>　　以上各個(gè)電力系統(tǒng)仿真軟件的

34、結(jié)構(gòu)和功能不同，它們各自的應(yīng)用領(lǐng)域也有所側(cè)重。EMTP主要用來(lái)進(jìn)行電磁暫態(tài)過(guò)程數(shù)字仿真，PSCAD/EMTDC、NETOMAC主要用來(lái)進(jìn)行電磁暫態(tài)和控制環(huán)節(jié)的仿真，BPA、PSASP主要用來(lái)進(jìn)行潮流和機(jī)電暫態(tài)數(shù)字仿真。</p><p>　　3.2 MATLAB簡(jiǎn)介</p><p>　　MATLAB是美國(guó)MATH WORK公司1984年開(kāi)始推出的一種簡(jiǎn)潔的工程計(jì)算語(yǔ)言，它是以矩陣計(jì)算為基礎(chǔ)

35、，把計(jì)算、可視化、程序設(shè)計(jì)融合到一個(gè)交互的工作環(huán)境中。</p><p>　　Simulink 是在MATLAB 環(huán)境下用于動(dòng)態(tài)建模和仿真應(yīng)用最廣泛的軟件包之一，意思是仿真鏈接。該軟件有兩個(gè)特別明顯的功能：仿真與鏈接。也就是說(shuō)，可以直接利用鼠標(biāo)在模型窗口中劃出所需要的控制系統(tǒng)模型，然后再利用該軟件提供的功能來(lái)對(duì)控制系統(tǒng)直接進(jìn)行模擬，很明顯，這種所發(fā)是的一個(gè)原本很復(fù)雜的系統(tǒng)變得相當(dāng)容易輸入。</p>&

36、lt;p>　　SimPowerSystems庫(kù)是SIMULINK下面的一個(gè)專用模塊庫(kù)，是在SIMULINK環(huán)境下進(jìn)行電力、電子系統(tǒng)建模和仿真的先進(jìn)工具。SimPowerSystems庫(kù)提供了一種類似電路建模的方式進(jìn)行模型繪制，在仿真前自動(dòng)將仿真系統(tǒng)圖變化為狀態(tài)方程描述的系統(tǒng)形式，然后在SIMULINK下進(jìn)行仿真分析。它為電路、電力電子系統(tǒng)、電機(jī)系統(tǒng)、發(fā)電、輸變電系統(tǒng)和配電計(jì)算提供了強(qiáng)有力的解決方法，尤其是當(dāng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)內(nèi)容涉及控制系統(tǒng)

37、設(shè)計(jì)時(shí)，優(yōu)勢(shì)更為突出。PSB（Power System Blocket）是一個(gè)圖編輯器，在Simulink環(huán)境下能建立系統(tǒng)原理并進(jìn)行仿真計(jì)算。PSB庫(kù)提供了電力系統(tǒng)仿真通用的原件和裝置，包括RLC支路和負(fù)載、變壓器、傳輸線、避雷器、電機(jī)、電力電子裝置等。只需通過(guò)點(diǎn)擊和拖放PSB庫(kù)內(nèi)的模型即可建立用戶所需要的電力系統(tǒng)仿真原理圖，并利用模型元件的對(duì)話框來(lái)設(shè)置相關(guān)參數(shù)，使用Simulink提供的示波器模型，可現(xiàn)實(shí)仿真結(jié)果及其波形。</p

38、><p>　　3.3 MATLAB保存圖形</p><p><b>　　模型圖的保存</b></p><p>　　模型圖建立完后，點(diǎn)擊Edit,出現(xiàn)下拉菜單，選擇Copy Model To Clipboard,就將模型圖復(fù)制成功了，在建立的文檔中粘貼即可。</p><p><b>　　波形圖的保存</b&g

39、t;</p><p>　　運(yùn)行之后，打開(kāi)scope，得到圖形，在matlab指令窗口輸入：</p><p>　　>> set(0,'ShowHiddenHandles','on')</p><p>　　>> set(gcf,'menubar','figure')</p>

40、;<p>　　然后按下回車，則在scope窗口會(huì)出現(xiàn)菜單欄。點(diǎn)擊Edit,選擇下拉菜單中的Axes Properties,即可修改圖形的背景顏色和波形的顏色等其它屬性：選擇下拉菜單中的Copy Figure,即把整個(gè)波形圖和坐標(biāo)復(fù)制成功，只需在建立的文檔中粘貼即可。</p><p>　　4 基于SIMULINK的單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性仿真</p><p>　　單機(jī)無(wú)窮大

41、系統(tǒng)原理圖如圖4-1.</p><p>　　G T S</p><p>　　圖4-1單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)原理圖</p><p>　　根據(jù)圖4-1建立的單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)仿真原理圖如圖5-2.</p><p>　　圖4-2單機(jī)無(wú)窮大仿真原理圖</p><

42、p>　　圖中使用到的基本模塊有：</p><p>　　示波器scope，邏輯加，增益gain，電機(jī)測(cè)量模塊Machines Measurement Demux，同步電機(jī)（標(biāo)幺值單位）模塊Synchronous Machine pu Standard，勵(lì)磁系統(tǒng)Excitation System，通用電力系統(tǒng)穩(wěn)定器Generic Power System Stabilizer，三相并聯(lián)RLC負(fù)載Three P

43、hase Parallel RLC Load，雙繞組三相變壓器Three-Phase Transformer(Two Windings)，電壓測(cè)量模塊Voltage Measurement，分布參數(shù)線路模塊Distributed Parameters Line，三相電源Three-Phase Source，三相故障Three-Phase Fault，POWERGUI</p><p><b>　　5

44、 時(shí)間安排表</b></p><p>　　1-2周 開(kāi)題答辯及畢業(yè)實(shí)習(xí)。</p><p>　　3-4周 了解各種元件的仿真模型，開(kāi)始初步搭建模型。</p><p>　　4-8周 對(duì)搭建的模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真，記錄其暫態(tài)穩(wěn)定性。</p><p>　　9-11周 采用提高暫態(tài)穩(wěn)定性的方法，改變模型，進(jìn)行仿真，并與之前的穩(wěn)定性相比。

45、</p><p>　　12-14周 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的撰寫與完成。</p><p>　　15周 畢業(yè)答辯。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]張曉春,郭小進(jìn),鄒登海,等. 基于MATLAB語(yǔ)言的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定仿真[J]. 湖北電力,2000,03:9-10+14.</p>

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