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《基于matlab的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定仿真分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、MATLAB電氣應用訓練課程MATLAB電氣應用訓練題目基于MATLAB的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定仿真分析院系電氣信息工程學院電氣工程系專業(yè)班級學生姓名學生學號指導教師2014年3月07日目錄1任務和要求12總體方案設計與選擇12.1題目剖析及分析12.2暫態(tài)穩(wěn)定仿真流程23單機—無窮大暫態(tài)穩(wěn)定仿真分析23.1復雜電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析23.2單機—無窮大系統(tǒng)原理34Simulink下SimPowerSystem模型應用44.1Simulink仿真模型仿真模型的搭建44.2各種提高暫態(tài)穩(wěn)定性措施的運行效果仿真65設計總結9參考文獻101任務和要求(1)任務:本次仿真以單機—無窮大系統(tǒng)或兩極系統(tǒng)為
2、對象進行仿真。分析了運行故障對穩(wěn)態(tài)的干擾,對實際電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定具有參考價值,仿真實踐表明,MATLAB是電力系統(tǒng)機電暫態(tài)穩(wěn)定分析的有力工具。(2)基本要求?Simulink下單機—無窮大仿真系統(tǒng)的搭建。?系統(tǒng)故障仿真測試分析。?通過實例說明,若將該方法應用到電力系統(tǒng)短路故障的診斷中,快速實現(xiàn)故障的自動診斷、檢測。2總體方案設計與選擇2.1題目剖析及分析隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展,電力系統(tǒng)的規(guī)模日益龐大和復雜,出現(xiàn)的各種故障,會給發(fā)電廠以及用戶和電廠內的多種動力設備的安全帶來威脅,并有可能導致電力系統(tǒng)事故的擴大,從技術和安全上考慮直接進行電力試驗可能性很小,迫切要求運用電力仿真來解決這些問題
3、依據(jù)電網用電供電系統(tǒng)電路模型要求,因此,論文利用MATLAB的動態(tài)仿真軟件Simulink搭建了單機—無窮大電力系統(tǒng)的仿真模型,能夠滿足電網在其可能遇到的多種故障方面運行的需要。論文以MATLABR2009a電力系統(tǒng)工具箱為平臺,通過SimPowerSyetem搭建了電力系統(tǒng)運行中常見的單機—無窮大系統(tǒng)模型,實驗得到了在該系統(tǒng)發(fā)生各種短路接地故障并由斷路器自動跳閘隔離故障的仿真結果。并利用小波分析具有很強的信號特征提取能力,尤其對暫態(tài)突變信號或微弱變化信號的處理變現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢,達到了仿真的目的。MATLAB環(huán)境下的Simulink是用于對復雜動態(tài)系統(tǒng)進行建模和仿真的圖形化交互式平臺。運
4、行于Simulink下的PSB(PowerSystemBlockset)是針對電力系統(tǒng)的工具箱,從Matlab6.0開始它被重新命名為SPS(SimPowerSystem)。SimPowerSystem是以Hydro-Quebec'研究中心的專家為主的MATLAB的開發(fā)的工具箱,主要用于電力系統(tǒng)電力,電子電路的仿真。隨著MATLAB的不斷升級,SimPowerSystem也得到了很大的發(fā)展?,F(xiàn)在,從MATLAB13版的開始,SimPowerSystem和SimMechanies一起作為現(xiàn)實模型產品族的成員,結合Simulink的使用,可以仿真電氣,機械以及控制系統(tǒng)。使用SimPowerS
5、ystem,不需要學習復雜的軟件命令,編寫軟件代碼,用戶可以專注于物理模型本身,通過與實際電路圖非常相似的符號,表示復雜的電網,這有助于大大提高仿真的效率。92.2暫態(tài)穩(wěn)定仿真流程由于電力系統(tǒng)的動態(tài)仿真研究將不能在實驗室進行的電力系統(tǒng)運行模擬得以實現(xiàn)。因此在判定一個電力系統(tǒng)設計的可行性時,都可以首先在計算機上進行動態(tài)仿真研究,它的突出優(yōu)點是可行、簡便、經濟。Matlab電力系統(tǒng)工具箱包含的模塊有:ElectricalSources(電源庫)、Elements(元件庫)、PowerElectronics(電力電子元件庫)、Machines(電機庫)、Connectors(連接器庫)、Mea
6、surements(測量儀器庫)、ExtraLibrary(附加元件庫)、Demos(示例庫)、Powergui(圖形用戶界面graphicaluserinterface)等,為了研究電力系統(tǒng)的特性,搭建的系統(tǒng)應最大限度的再現(xiàn)實際中的電力系統(tǒng)。利用模塊庫中封裝好的模塊搭建系統(tǒng),對各環(huán)節(jié)元件作了一定的理想化。對各元件的參數(shù)也作了一定的取舍與簡化,隨著模塊庫的不斷更新與完善,利用已有模塊搭建的系統(tǒng)基本能模擬實際電力系統(tǒng)的特性.成為對電力系統(tǒng)進行分析、設計、仿真的一個有力工具。SPS仿真電力系統(tǒng)流程圖:圖1正反饋放大器電路原理3單機—無窮大暫態(tài)穩(wěn)定仿真分析如果系統(tǒng)受到大的干擾后仍能達到穩(wěn)定運行
7、,則系統(tǒng)在這種運行情況下是暫態(tài)穩(wěn)定的。反之,如果系統(tǒng)受到大的干擾后不能建立穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài),而是各發(fā)電機組轉子間一直有相對運動,相對角不斷變化,因而系統(tǒng)的功率電流和電壓都不斷振蕩,以至整個系統(tǒng)不能再繼續(xù)運行下去,則稱為系統(tǒng)在這種運行情況下不能保持暫態(tài)穩(wěn)定。93.1復雜電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析引起電力系統(tǒng)大擾動的原因主要有下列幾種:(1)負荷的突然變化,如投入或切除大容量的用戶等;(2)切除或投入系統(tǒng)的主要原件,如發(fā)電機,變壓器及線路等;(