基于MATLAB的電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性仿真研究

《基于MATLAB的電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性仿真研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、El電力技術(shù)eetricPowerTechnology基于MATLAB的電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性仿真研究侯汝鋒王傳旭吳軻(廣東電網(wǎng)公司東莞供電局，廣東東莞523120)摘要：電壓的穩(wěn)定性關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，文章以MATLAB為平臺，基于二次開發(fā)所編程序，使用時域仿真的方法，詳細計算分析了感應(yīng)電動機負荷參數(shù)對電壓穩(wěn)定性的影響，論述了時域中互連系統(tǒng)電壓崩潰現(xiàn)象與故障消除時間、并聯(lián)補償、切負荷的關(guān)系，并在比較計算采取單一控制、綜合控制的措施對系統(tǒng)電壓穩(wěn)定帶來的不同效果基礎(chǔ)上，闡述了保障與改善電壓穩(wěn)定的具體措施。關(guān)鍵詞：時域仿真

2、法；電壓穩(wěn)定性；感應(yīng)電動機負荷參數(shù)中圖分類號：TM743文獻標識碼：A文章編號：1009—2374(2011)28-0075—04隨著大規(guī)模聯(lián)合電力系統(tǒng)的出現(xiàn)，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和(一)感應(yīng)電動機不同參數(shù)對暫態(tài)電壓穩(wěn)定性影響運行方式越來越復(fù)雜多變，特別是遠距離大功率輸電圖1為單發(fā)電機單負荷系統(tǒng)。時域仿真步長為線路和系統(tǒng)間弱聯(lián)系的出現(xiàn)，增加了發(fā)生系統(tǒng)性電壓0．005秒。為了分析感應(yīng)電動機機參數(shù)變化對暫態(tài)電崩潰和導(dǎo)致大面積停電的幾率。對于電壓穩(wěn)定問題，壓穩(wěn)定性的影響，每次只改變圖中簡單電力系統(tǒng)或按照時間框架可以分為暫態(tài)穩(wěn)定和中長期電壓問

3、題。感應(yīng)電動機負荷的某一參數(shù)P，而保持負荷電壓、功文獻[1]在簡單電力系統(tǒng)中分析了感應(yīng)電動機負荷的率及其它參數(shù)不變，通過不斷嘗試得到相應(yīng)的暫態(tài)電特性、大小以及負荷節(jié)點的短路比對節(jié)點暫態(tài)電壓穩(wěn)壓穩(wěn)定極限切除時問Tvc，暫態(tài)電壓穩(wěn)定極限切除時定性的影響。文獻[2]分析了在芬蘭所發(fā)生的400kV網(wǎng)間越長，說明該系統(tǒng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定性越好。為了獲絡(luò)的不穩(wěn)現(xiàn)象，在這個例子里面，擾動是一種緩慢的取參數(shù)p在某一取值附近微小變化時對暫態(tài)電壓穩(wěn)定電壓崩潰，通過利用時域仿真再現(xiàn)了故障的情況，發(fā)極限切除時間影響的大小和方向，可以通過攝動法求現(xiàn)故障的

4、主要原因是網(wǎng)絡(luò)中無功功率不足。取參數(shù)P取該值時對極限切除時問的靈敏度arw／ap，MATLAB是由美國MathworkS公司開發(fā)的大型軟反映了參數(shù)P微小變化時極限切除時f~Tvc的移件。在MATLAB軟件中，包括了兩大部分：數(shù)學(xué)計算和動方向(正負號)和大小。工程仿真。本文正是在MATLAB強大的數(shù)值分析計算的平臺上編寫程序，采用時域仿真的方法，計算在時域中互連系統(tǒng)電壓崩潰現(xiàn)象與系統(tǒng)的不同負荷特性、故發(fā)障消除時間、并聯(lián)補償、切負荷的關(guān)系，并在分析不同控制措施對電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性影響的基礎(chǔ)上，闡述了保障與改善電壓穩(wěn)定的具體措施。圖1

5、單發(fā)電機單負荷系統(tǒng)示意圖(二)仿真計算一、感應(yīng)電動機負荷參數(shù)對電壓穩(wěn)定性的若系統(tǒng)的一回輸電線在1秒鐘的時候在靠近發(fā)電影響機端的F點發(fā)生三相短路故障，則保持系統(tǒng)暫態(tài)電壓暫態(tài)電壓穩(wěn)定問題主要是由具有快速調(diào)節(jié)特性的穩(wěn)定的極限切除時間為Tve=0．760秒。如果切除時負荷，如感應(yīng)電動機和直流換流器等引起的。暫態(tài)電間tS70．760秒，則該系統(tǒng)將發(fā)生暫態(tài)電壓失穩(wěn)。當壓穩(wěn)定分析通常用于研究動態(tài)負荷的穩(wěn)定性，感應(yīng)電短路切除時間tS一0．760秒時，感應(yīng)電動機負荷參數(shù)動機負荷是電力系統(tǒng)負荷的主要成分，也是最主要的的暫態(tài)過程曲線如圖2所示，該

6、系統(tǒng)因為及時切除了動態(tài)負荷，在工業(yè)負荷中所占的比例高達90％以上，短路故障從而恢復(fù)了暫態(tài)電壓穩(wěn)定。當短路切除時間與暫態(tài)電壓穩(wěn)定問題密切相關(guān)，它是導(dǎo)致暫態(tài)電壓穩(wěn)ts=0．765s時，感應(yīng)電動機負荷暫態(tài)電壓失穩(wěn)曲線如定問題的主要誘因。201110o中閩高新技書金、業(yè)75圖3所示，因為ts>Tvc，所以該系統(tǒng)最終失去暫態(tài)電著大量運動時間常數(shù)很大的元件，例如溫控負荷、壓穩(wěn)定：感應(yīng)電動機負荷的端電壓不斷降低，其吸收OLTC、發(fā)電機過勵磁限制(OEL)等，從物理意義上的無功功率反而迅速上升，線路壓降增大，端電壓進可以理解為，動態(tài)過程中由

7、于系統(tǒng)所能發(fā)出的有功／一步下降，轉(zhuǎn)子滑差單調(diào)增大直至堵轉(zhuǎn)失穩(wěn)。圖中各無功與網(wǎng)絡(luò)負荷的需求不能平衡，導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定，變量均用標幺值表示，其中，vt為感應(yīng)電動機負荷的一般擾動后系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被削弱，或者發(fā)電機在動端電壓，s為轉(zhuǎn)子滑差。態(tài)過程中限制無功出力，傳輸有功／無功的能力受到限制，而由于負荷恢復(fù)特性導(dǎo)致的負荷側(cè)有功／無功需求的增加導(dǎo)致電壓失穩(wěn)。中長期電壓失穩(wěn)的機理可以理解為在故障之后，系統(tǒng)新的運行點偏離電壓穩(wěn)定邊界之外，由于系統(tǒng)慢動態(tài)元件帶動快動態(tài)元件到分岔，從而發(fā)生電壓崩潰。本文將利用一個兩母線的系統(tǒng)，采取一些相應(yīng)的時域仿

8、真分析方法，計算在時域中互連系統(tǒng)電壓崩潰圖2負荷端電壓和轉(zhuǎn)子圖3負荷端電壓和轉(zhuǎn)子現(xiàn)象與故障消除時間、并聯(lián)補償、切負荷的關(guān)系?；钋€(ts=0．760s)滑差曲線(ts：0．7650s)算例分析：對于圖l所示的單發(fā)電機單負荷系統(tǒng)，利用基于MATLAB~次開發(fā)的程序，計算在保持負荷母線電壓和