简单电力系统暂态稳定性计算与仿真.doc

重庆大学网络教育学院
毕业设计（论文）

题目简单电力系统的暂态稳定性计算与仿真

学生所在院校
批次层次专业
学号
学生
指导教师
起止日期2013.07.08-2013.09.15
简单电力系统的暂态稳定性计算与仿真

摘要
电力系统是一个复杂的动态系统，系统一旦出现稳定性问题，可能会在较短的时间内发生严重后果。随着电力工业的迅速发展，电力系统的规模日益庞大和复杂，出现的各种故障，会给发电厂以及用户和电厂内的多种动力设备的安全带来威胁，并有可能导致电力系统事故的扩大，尤其大区域联网背景下的电力系统故障将会给经济、社会造成重大损失，因此保证电力系统安全稳定运行是电力生产的首要任务。从技术和安全上考虑直接进行电力试验可能性很小，迫切要求运用电力仿真来解决这些问题，本文利用MATLAB的动态仿真软件Simulink搭建了单机无穷大电力系统的仿真模型，对其暂态稳定性进行仿真分析，仿真结果表明：故障切除时间越短，发电机阻尼越大，系统越容易稳定。
关键词：电力系统事故单机无穷大电力系统暂态稳定性MATLAB仿真模型

目录
摘要………………………………………………………………………………………Ⅰ
1引言………………………………………………………………………………………1
2电力系统的暂态稳定性简介……………………………………………………………1
2.1电力系统暂态稳定……………………………………………………………………1
2.2电力系统暂态稳定研究的目的及意义………………………………………………2
2.2.1目的…………………………………………………………………………………2
2.2.2意义…………………………………………………………………………………2
2.3国内外现状及发展趋势………………………………………………………………2
2.4电力系统暂态稳定性探析……………………………………………………………6
2.4.1引起电力系统大扰动的主要原因…………………………………………………6
2.4.2提高电力系统暂态稳定性的措施…………………………………………………6
2.4.3系统在不同状态下发电机的功率特性……………………………………………6
2.5小结……………………………………………………………………………………9
3简单电力系统的暂态稳定性计算与仿真………………………………………………9
3.1系统选定………………………………………………………………………………9
3.2网络参数及运行参数计算…………………………………………………………10
3.2.1各元件参数归算后的标幺值……………………………………………………10
3.2.2运算参数的计算结果……………………………………………………………11
3.3系统转移电抗和功率特性计算……………………………………………………11
3.4系统极限切除角计算………………………………………………………………12
3.5发电机摇摆曲线δ-t计算…………………………………………………………12
3.6Simulink模型及仿真结果…………………………………………………………16
3.7小结…………………………………………………………………………………19
4结论与展望……………………………………………………………………………19
参考文献…………………………………………………………………………………20
1引言
电力系统遭受大干扰后，由于发电机转子上机械转矩与电磁转矩不平衡，使同步电机转子间相对位置发生变化，即发电机电势间相对角度发生变化，从而引起系统中电流、电压和电磁功率的变化。电力系统暂态稳定就是研究电力系统在某一运行方式，遭受大干扰后，同步发电机及负荷是否仍能正常运行的问题。在各种大干扰中以短路故障最为严重，所以通常都以此来检验系统的暂态稳定性[1]。在电力系统规划、设计、运行等工作中都需要进行大量的暂态稳定分析，通过暂态稳定分析，还可以研究和考察各种稳定措施的效果以及稳定控制的性能。可见，电力系统暂态稳定分析对于提高系统运行的安全和稳定性具有重要意义。
目前，分析电力系统暂态稳定的现行方法主要有三类，即：时域仿真法[2]（也可称为逐步积分法或数值解法、直接法[3]、人工智能法[4]。此外，不少学者将小波变换用于电力系统暂态稳定分析，并取得了一定成果。[5]本文将以单机无穷大系统线路某点发生两相接地短路为例,利用MATLAB的时域仿真法对简单电力系统暂态稳定性做一些仿真,分析故障解除时间对系统稳定性的影响。
2电力系统的暂态稳定性概述
2.1电力系统暂态稳定
电力系统暂态稳定性，指的是正常运行的电力系统承受一定大小的、瞬时出现但又立即消失的扰动后恢复到近似它原有的运行状况