电力系统暂态稳定性仿真研究毕业设计(论文)中期报告
电气工程及其自动化毕业论文基于MATLAB的电力系统暂态稳定仿真分析
摘要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,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依据电网用电供电系统电路模型要求,因此,论文利用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,能够满足电网在其可能遇到的多种故障方面运行的需要。
论文以MATLAB R2009a电力系统工具箱为平台,通过SimPowerSyetem 搭建了电力系统运行中常见的单机—无穷大系统模型,实验得到了在该系统发生各种短路接地故障并由断路器自动跳闸隔离故障的仿真结果。
并利用小波分析具有很强的信号特征提取能力,尤其对暂态突变信号或微弱变化信号的处理变现出明显的优势,达到了仿真的目的。
本文做的主要工作有:(1)Simulink下单机—无穷大仿真系统的搭建(2)系统故障仿真测试分析通过实例说明,若将该方法应用到电力系统短路故障的诊断中,快速实现故障的自动诊断、检测,对于提高电力系统的稳定性具有十分重要的意义。
关键词单机—无穷大;SimPowerSyetem;短路故障;ABSTRACTWith the rapid development of electric power industry, electric power system, as an increasingly large scale and complicated power system fault, The user will give power plants and power equipment of the security threats, and may have caused the accident of power system, technology and safety considerations from directly power test possibility, urged using electric simulation to solve these problems based on grid power supply system, Therefore, paper depend on the model of dynamic simulation by MATLAB build software Simulink infinite power system of single - simulation model, the grid in various fault may meet theneeds of the running of aspects.The paper base on platform version of Matlab R2009a,According to SimPowerSyetem toolbox to build power operation of common single—infinite system model, the experiment in the system was obtained by various circuit breaker automatically earthing faults and fault isolation of simulation results trip. Using the wavelet analysis and has strong ability of the signal feature extraction, especially for transient mutations signals or weak signal processing showed obvious advantages, Reaching purpose of the simulation.The main work is :(1) Building this simulation system of single - infinite under Simulink(2) Fault simulation test analysis of system(3) Fault detection and analysis based on Haar waveletThrough examples, if this method to the power system fault diagnosis, fast fault detection and diagnosis, automatic for improving the stability of power system has important significance.keywords:Single—infinite;SimPowerSyetem;Short circuit faults;Wavelet transform目录目录.............................................................................................................. 错误!未定义书签。
电力系统暂态稳定性仿真研究
电力系统暂态稳定性仿真研究引言:电力系统暂态稳定性是指在系统发生大扰动或故障后,系统是否能够在一定时间范围内恢复到稳定的运行状态。
因此,研究电力系统暂态稳定性是电力系统运行和安全稳定的重要内容。
当前,随着电力系统规模的不断扩大和电力负荷的不断增加,暂态稳定性问题日益凸显。
因此,研究电力系统暂态稳定性仿真具有重要的实际意义。
主体:1.暂态稳定性概述电力系统暂态稳定性是电力系统在受到外部扰动或故障时,恢复稳定运行的能力。
它通常分为大扰动暂态稳定性和小扰动暂态稳定性两个方面。
大扰动暂态稳定性主要研究系统在受到较大故障或负荷变动等扰动后,能够恢复到稳定的运行状态;小扰动暂态稳定性主要研究系统在受到较小幅度的扰动时,恢复到稳定的运行状态。
2.暂态稳定性仿真方法暂态稳定性仿真是通过建立电力系统暂态稳定性模型,并进行仿真计算,分析系统的暂态稳定性。
目前,常用的暂态稳定性仿真方法主要有:(1)时间域仿真方法:时间域仿真方法通过解析电力系统的动态方程,模拟系统在不同故障和扰动条件下的运行过程,用于评估系统的暂态稳定性。
(2)频率域仿真方法:频率域仿真方法通过将电力系统的动态方程转换为复频域的代数方程组,通过求解复频域方程,分析系统的频率响应,用于评估系统的暂态稳定性。
(3)直接法:直接法是指将电力系统的动态方程按照一定的时间步长进行数值求解,通过迭代计算系统的状态变化,最终得到系统的暂态稳定状态。
3.暂态稳定性仿真实例以电力系统为例,通过暂态稳定性仿真研究系统的暂态稳定性。
首先建立电力系统的暂态稳定性模型,包括发电机、传动系统、负荷和电网等元件,并制定相应的仿真策略。
然后,选取不同的故障和扰动条件,进行仿真计算,分析系统的暂态稳定性。
通过仿真结果,评估系统在不同条件下的暂态稳定性,并提出相应的改进措施,以提高系统的暂态稳定性。
结论:暂态稳定性是电力系统运行和安全稳定的关键问题,对于保证电力系统的正常运行具有重要意义。
基于MATLAB的电力系统暂态稳定性仿真研究
基于MATLAB的电力系统暂态稳定性仿真研究电力系统暂态稳定性研究是电力系统研究领域中的一个重要方向,其中基于MATLAB的仿真方法是一种常用的研究手段。
本文将介绍基于MATLAB的电力系统暂态稳定性仿真研究的主要内容和方法。
电力系统暂态稳定性是指电力系统在扰动发生后,恢复稳定运行的能力。
电力系统暂态稳定性的研究可以分为两个方面,即暂态过程研究和稳定性评估。
暂态过程研究主要关注电力系统在扰动发生后的响应过程,包括电压、电流、功率等参数的变化过程。
稳定性评估则是对电力系统暂态稳定性进行定量评估和分析,包括临界动态稳定的最大扰动规模以及稳定裕度等指标。
在进行电力系统暂态稳定性仿真研究时,MATLAB是一个常用的仿真工具。
MATLAB具有强大的数值计算和仿真功能,可以方便地建立电力系统的数学模型,并进行仿真实验。
下面将介绍基于MATLAB的电力系统暂态稳定性仿真研究的具体步骤。
首先,需要建立电力系统的数学模型。
电力系统可以通过节点电压和支路功率的代数方程和微分方程进行描述。
电力系统的数学模型可以根据实际系统的特点进行建立,包括发电机模型、负荷模型、传输线模型等。
其次,需要确定仿真的目标和参数。
在进行电力系统暂态稳定性仿真研究时,需要明确仿真的目标和所关注的参数,例如电压的稳定性、功率的变化等。
然后,进行电力系统暂态稳定性仿真实验。
通过MATLAB中的仿真工具,可以输入电力系统的数学模型和参数,进行仿真实验。
仿真实验可以通过改变系统的初始状态和输入参数,观察系统的响应过程和稳定性变化。
最后,进行仿真结果分析和评估。
通过对仿真结果的分析和评估,可以得到电力系统暂态稳定性的定量指标和结论。
仿真结果可以通过绘制波形图、相图等方式进行可视化展示,并进行统计和分析。
总的来说,基于MATLAB的电力系统暂态稳定性仿真研究是一种有效的研究手段,可以帮助研究人员深入了解电力系统暂态过程和稳定性特性。
通过仿真实验,可以评估电力系统的暂态稳定性,指导实际运行和调度,提高电力系统的安全性和稳定性。
电力系统暂态稳定分析研究报告
电力系统暂态稳定分析报告电研043 陈厚合采用单机无穷大系统进行电力系统暂态分析,发电机采用经典模型。
分别考虑在输电线路A 点发生两相接地短路,线路开关在0.15s 切除,分析功角及功率变化情况。
该系统如下图所示:该单机无穷大系统正常运行方式下系统总电抗I X =0.798,发电机暂态电动势/E =1.14,功角δ=34.530输电线路A 点发生两相接地短路分析正常运行状态下发电机最大功率M P I =1.76692,正常运行下电抗I X =0.798 故障时发电机最大功率M P II =0.503571,故障时电抗II X =2.80故障切除后发电机最大功率M P III =1.35447,故障切除后电抗III X =1.041,极限切除角δc m =63.47680,临界角δh =132.4130用改进欧拉法计算,程序计算结果如下: 当0<t<1.5s 时,得到故障时功角及功率数据:VXd X =0.802=0.44TJ=6sU S =14(%)U S =14(%)10.422=X 0=4X 1Ω/KM cosψ=0.08U=115KV=定值P=220MW cosψ=0.98当1.5s<t<6.5s 时,得到故障切除后功角及功率数据:由以上两个表可以看出,在t=0.15s 的时,对应的角度为δ=51.88080小于极限切除角δc m =63.47680,系统保持稳定,并且在t=0.55s 的时候δ开始减小,最大角度在950附近。
0s<t<0.65s 的δ—t 曲线通过计算得到的图表数据可以看出:0.050.10.150.20.250.30.350.40.450.50.550.60.65t(s)250500750950δ当电力系统受到大的扰动时,表征系统运行状态的各种电磁参数都发生急剧变化。
由于原动机调速器具有较大的惯性,它必须经过一定时间后才能改变原动机的功率。
电力系统暂态稳定性研究
电力系统暂态稳定性研究随着社会的发展和人民生活的不断改善,电力在现代社会中的作用愈加重要。
然而,电力系统的暂态稳定性问题却是电力工程领域中一个重要而复杂的难题。
本文将探讨电力系统暂态稳定性的研究进展以及相关关键技术。
第一部分:暂态稳定性基本概念暂态稳定性指的是系统在发生扰动(如故障)后,经过一段时间的调节过程后,能回到新的稳定工作状态的能力。
暂态稳定性的研究是电力系统运行和控制的基础,它涉及到电力系统动态响应、稳定边界和稳定控制等关键方面。
第二部分:暂态稳定性研究方法目前,暂态稳定性研究主要采用系统仿真、实验和观测三种方法。
系统仿真是一种基于计算机模型的仿真方法,通过对电力系统的动态行为进行建模和计算,研究系统对不同故障的响应过程。
实验方法则是基于实际电力系统的实验数据,通过设备和设施搭建的实验平台,模拟系统在不同工况下的行为。
观测方法则是通过电力系统运行中的实测数据,对系统的暂态稳定性进行分析和研究。
第三部分:暂态稳定性评估指标暂态稳定性评估指标是对电力系统暂态稳定性进行量化和评估的工具。
常用的指标包括暂态稳定裕度、暂态过电压、暂态电流和角稳定裕度等。
这些指标能够从不同角度反映系统在暂态过程中的行为和稳定性。
第四部分:暂态稳定性改善技术为了提高电力系统的暂态稳定性,研究人员提出了许多相关的改善技术。
例如,调整发电机励磁系统,增强发电机对系统扰动的响应能力;改善电力系统的电容补偿技术,提高电能传输的效率和稳定性;优化系统的控制策略,提高暂态过程中的稳定性等。
第五部分:暂态稳定性研究进展和挑战目前,随着电力系统规模的不断扩大以及电力负荷的增加,电力系统暂态稳定性研究面临着前所未有的挑战。
一方面,电力系统的复杂性和非线性特性使得暂态稳定性研究变得更加复杂和困难。
另一方面,新能源的接入和智能电网的发展给暂态稳定性带来了新的问题和挑战。
总结:电力系统暂态稳定性研究是电力工程领域中一个重要的课题,它关系着电力系统的安全稳定运行。
毕业设计论文初稿-电力系统稳定性的研究与仿真分析-[管理资料]
毕业设计(论文)设计(论文)题目:电力系统稳定性的研究与仿真分析学生姓名:指导教师: 1004103003二级学院:机电工程学院专业:电力工程及其自动化班级: 10电气(1)班学号: 1004103003 提交日期: 2014年 5月 3日答辩日期:年月日目录摘要.............................................................. I I Abstract........................................................... I I 绪论............................................................. I II 第一章电力系统概述. (1)电力系统的稳定性概述 (1)我国的电力系统 (1) (2)电力发展需求强劲 (2)第二章电力系统稳定性分析 (4)电力系统稳定的研究方法 (4)电力系统稳定的判定方法 (5)等面积定则 (5)极限切除角 (7) (8) (8)提高电力系统稳定性的措施 (9)第三章基于MATLAB的电力系统仿真 (11)MATLAB简介 (11)Simulink简介 (11)第四章基于SIMULINK的单机无穷大系统的稳定性仿真 (13)单机—无穷大系统原理 (13)采用的模块及其参数设置 (14)仿真系统模型步骤 (14) (16) (24)第五章对仿真模型进行故障扰动分析 (28)单相短路接地故障分析 (28)单相断路故障 (30)第六章结论 (32)参考文献 (33)致谢 (34)电力系统稳定性的研究与仿真分析摘要随着社会的进步,对电力的需求也越来越大,这就使全世界大规模建设超高电压,超大规模的电力系统。
然而电力系统愈发复杂,若出现故障造成的事故影响将会非常大。
所以我们迫切需要研究电力系统的稳定性以求提前预防或及时解决故障。
电力系统暂态稳定性仿真研究毕业设计(论文)开题报告 3
目录1 电力系统暂态稳定性概述 (1)1.1电力系统暂态稳定及其意义 (1)1.2国外研究现状及发展趋势 (1)1.3国内发展研究的现状 (2)2 电力系统暂态稳定研究的内容和方法 (4)2.1 电力系统暂态稳定研究的内容 (4)2.2 研究方法 (4)2.3 提高电力系统暂态稳定的方法 (5)2.4 研究设计的内容 (6)3 电力系统常用仿真简介 (8)3.1 常用的电力系统仿真软件 (8)3.2 MATLAB简介 (8)3.3 MATLAB保存图形 (9)4 基于SIMULINK的单机无穷大系统的暂态稳定性仿真 (10)5 时间安排表 (11)参考文献 (12)1 电力系统暂态稳定性概述1.1 电力系统暂态稳定及其意义对于某一特定的稳定运行状态,以及对于某一特定的扰动,如果在扰动后系统可以达到一个可以接受的稳定运行状态,则对此初始状态及此扰动而言,称之为暂态稳定。
电力系统是一个复杂的动态系统,一方面它必须时刻保证必要的电能质量及数量;另一方面它又处于不断的扰动之中,扰动发生的时间、地点、类型、严重性均有随机性,扰动发生后的系统动态过程中一旦发生稳定性问题,系统可能在几秒内发生严重后果,造成极大的经济损失和社会影响。
电力系统暂态分析的主要目的是检查系统在大的扰动下(如故障、切机、切负荷、重合闸操作等情况),各发电机组间能否保持同步运行,如果能同步运行,并具有可接受的频率和电压水平,则称此电力系统在这一大扰动下是暂态稳定的。
在电力系统规划、设计、运行等工作中都要进行大量的暂态分析。
通过暂态分析还可以考察和研究各种稳定措施的效果以及稳定控制的性能,因此通过仿真来验证所求结果是否正确,即电力系统在某一状态时是否是稳定的具有重要意义。
电力线系统稳定的破坏,往往会导致系统的解列和崩溃,造成大面积停电,所以保证电力系统稳定是电力系统安全运行的必要条件。
判定电力系统暂态稳定性主要是在大扰动下检查系统中各发电机组间能否保持同步运行水平,并具有可以接受的电压和频率水平。
电力系统暂态稳定性仿真研究本科生
电力系统暂态稳定性仿真研究本科生电力系统暂态稳定性仿真研究是电力系统领域中的一项重要研究工作。
随着电网规模的不断扩大和电力系统负荷的增加,电力系统在面临各种异常事件和故障时,需要保证系统的稳定运行。
因此,对电力系统的暂态稳定性进行仿真研究,能够为电力系统的设计、运行和调度提供重要的参考。
电力系统暂态稳定性是指系统在受到外部扰动或内部故障后,能够在一定时间内恢复到稳定工作状态的能力。
其研究对于电网的稳定运行至关重要。
随着电力系统的规模扩大和复杂性的增加,传统的解析方法无法满足对系统暂态稳定性的准确评估和控制要求。
因此,采用仿真方法对电力系统的暂态稳定性进行研究已成为一种重要的手段。
电力系统暂态稳定性仿真主要以计算机仿真方法为基础,通过对电力系统的动态过程进行模拟,分析系统对不同异常事件的响应和恢复能力。
其中,常用的仿真方法包括数值解法、模型求解方法和统计模拟等。
通过仿真,可以得到电力系统在故障发生后的动态过程,预测系统的稳定边界范围,评估稳定控制策略的有效性,并提供优化方案和控制建议。
电力系统暂态稳定性仿真研究通常包括以下几个方面:首先,建立电力系统的模型。
模型的建立需根据实际系统的运行特点,包括发电机、输电线路、变电站等各个组成部分,并结合各种设备的动态特性进行建模。
其次,确定仿真场景和故障事件。
通过设定合理的参数和条件,模拟电力系统在各种工作状态下的暂态响应,并注重考虑不同类型的故障情况,如短路故障、欠频或超频等。
然后,采用相应的求解方法,对电力系统的动态过程进行数值仿真计算,以得到系统的动态响应和状态变化。
最后,通过分析仿真结果,评估电力系统的暂态稳定性,并提出相应的控制策略和优化方案。
电力系统暂态稳定性仿真研究的意义在于预测电力系统在面临各种异常情况时的响应,为电力系统的运行和调度决策提供参考,提高系统的稳定性和可靠性。
此外,研究还可以帮助设计新型的保护设备和控制策略,提高电网的应急能力和抗干扰能力。
电力系统中的暂态稳定性分析与控制研究
电力系统中的暂态稳定性分析与控制研究随着社会经济的快速发展,对电力系统的可靠供电要求越来越高。
然而,电力系统中暂态稳定性问题的存在给电网的安全运行带来了挑战。
因此,电力系统中的暂态稳定性分析与控制研究成为了当前电力领域的一个热门话题。
暂态稳定性是指电力系统在受到外界扰动或内部故障时,转速、电压和电流等运行参数的短期变化过程,以及在扰动消失后的恢复速度。
暂态稳定性问题主要包括电力系统的小扰动稳定、中扰动稳定和大扰动稳定。
在电力系统中,暂态稳定性的研究旨在解决以下问题:一是分析电力系统中各种外界干扰和内部故障对系统的影响,以及可能造成的系统失稳现象;二是研究对电力系统进行控制,提高其暂态稳定性,降低因电力系统暂态失稳而导致的电网事故发生概率。
为了实现电力系统的暂态稳定性分析与控制研究,研究人员采用了多种方法和技术。
其中,最常用的方法之一是采用数学模型进行仿真分析。
通过建立电力系统的数学模型,可以模拟系统在各种扰动和故障情况下的动态响应,进而分析系统的暂态稳定性水平。
此外,也可以利用现场实验和现场测量数据对电力系统进行暂态稳定性分析。
这种方法可以提供真实的系统特性和性能指标,更加准确地评估电力系统的暂态稳定性。
在暂态稳定性控制方面,研究人员提出了许多有效的控制策略和方法。
其中,最常用的方法之一是采用控制器对电力系统进行控制。
控制器可以根据系统实时的状态信息,通过调节系统的控制参数和控制策略,及时采取补偿措施,以提高系统的暂态稳定性。
同时,还可以利用先进的控制算法,如模糊控制、神经网络控制和优化控制等,对电力系统进行智能化控制,提高系统的暂态稳定性。
此外,电力系统中的暂态稳定性问题也需要结合电力设备的特性进行研究。
不同类型的电力设备在暂态稳定性方面的特征和响应可能存在差异,因此需要针对具体的设备类型进行相应的研究和分析。
例如,变压器的暂态稳定性问题可以通过分析其电磁特性、绝缘特性和短路特性来进行研究。
总之,电力系统中的暂态稳定性分析与控制研究对于提高电力系统的可靠性和稳定性具有重要意义。
实验报告2:电力系统暂态稳定性仿真
《电力系统暂态分析》课程实验报告姓名:学号:一、实验目的1、掌握PSS/E软件的使用,能够熟练地在仿真环境中建立仿真模型,并导入数据;2、掌握暂态仿真步骤和故障设置方法;3、能够分析仿真数据,利用等面积定则原理总结故障切除时间对暂态稳定的影响。
二、实验内容及步骤1.在PSS/E软件中搭建如图1所示仿真模型。
其详细数据见文件1mach1bus.raw。
图1 仿真模型示意图2.导入数据文件。
打开PSS/E程序,加载数据文件1mach1bus.raw;3.计算潮流。
点击Power flow→Solution→Solve(……),点击Solve按钮,Close退出;4.显示潮流结果。
点击Power flow→Reports→Bus based reports,点击Go按钮,Close退出;潮流结果截图如图2所示。
图2 潮流计算结果5.转换发电机类型。
点击Power flow→Convert loads and generators,选择Generators,再选Use Zsorce,点击Convert按钮即可,Close退出;6.导入动态数据。
点击File→Open,导入1mach1bus.dyr,点击OK退出;7.设置仿真步长。
点击Dynamics→Simulation→Solution parameters,在Simulation parameters下面的Delta中填写步长为0.01,在Freq. filter中填写频率增量最大值为0.02,点击OK即可;8.设置要输出的变量。
点击Dynamics→Define simulation output(CHAN)→Machine quantity,选择母线1和4上发电机的相应Angle变量即可;9.选择输出文件,初始化并且运行到故障起始时刻。
点击Dynamics→Simulation→Perform simulation(STRT/RUN),在Channel output file中选择要输出到的out文件,比如选择a20(默认为a20.out)。
电力系统的稳定性研究分析毕业论文
电力系统的稳定性研究分析毕业论文第一章概述第1.1节稳定性概述电力系统是由发电机、变压器、输电线路、用电设备组成的网络,它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。
电力系统的运行状态由运行参量来描述。
电力系统中同步发电机只有在同步运行状态下,其送出的电磁功率为定值,同时在电力系统中各节点的电压及各支路功率潮流也都是定值,这就是电力系统的稳定运行状态。
反之,如果电力系统中各发电机不能保持同步,则发电机送出的电磁功率和全系统各节点的电压及支路的功率将发生很大幅度的波动。
如果不能使电力系统中各发电机间恢复同步运行,电力系统将持续处于失步运行状态,即电力系统失去稳定状态。
保证电力系统稳定是电力系统正常运行的必要条件。
只有在保持电力系统稳定的条件下,电力系统才能不间断的向各类用户提供合乎质量要求的电能。
电力系统失去稳定的原因是在运行中不断受到内部和外部的干扰,小的负荷波动,大的如电力元件发生短路故障等,使电气连接在一起的各同步发电机的机械输入转矩与电磁转矩失去平衡。
电力系统稳定一般按电力系统承受干扰的大小分为静态和暂态稳定两大类。
在大的干扰下电力系统的运行参数将发生很大的偏移和振荡,所以必须考虑电力系统的非线性,从电力系统的机电暂态过程来判断系统的稳定性。
第1.2节电力系统暂态稳定电力系统在某一运行方式下,受到外界大干扰后,经过一个机电暂态过程,能够恢复到原始稳定运行方式,则认为电力系统在这一运行方式下是暂态稳定的。
电力系统暂态稳定性与干扰的形式有关,一般有三种形式:1)突然变化电力系统的结构特性,最常见的是短路,无故障断开线路也属于这一类干扰。
2)突然增加或减少发电机出力,如切除一台容量较大的发电机。
3)突然增加或减少大量负荷,如切除或投入一个大负荷。
在电力系统受到大的干扰后,其机电暂态过程是一组非线性状态方程式,不能进行线性化,所以一般采用数值积分的时域分析法,将计算结果绘出运行参数对时间的曲线,用以判断电力系统的暂态稳定性。
电力系统暂态稳定性分析与控制研究
电力系统暂态稳定性分析与控制研究电力系统暂态稳定性是指在电力系统遭受外界扰动或内部故障引起系统变动时,系统能否在一定时间内恢复到稳态运行,并维持正常的电能输送能力。
暂态稳定性的研究与控制是电力系统调度和运行中的重要问题,它直接影响着电力系统的可靠性和安全性。
暂态稳定性的分析是通过建立电力系统的数学模型,研究系统在故障或扰动条件下的动态响应,从而预测系统是否会发生暂态稳定性问题。
暂态稳定性分析主要包括大幅度扰动、小幅度扰动和系统失稳等情况。
为了提高电力系统的暂态稳定性,需要对系统的动态行为进行准确的模拟和分析,以便制定相应的控制策略。
电力系统暂态稳定性的研究主要涉及以下几个方面:1. 暂态稳定性分析方法暂态稳定性分析的方法主要包括直接分析法、等值系数法、能量函数法和模拟计算法等。
直接分析法是通过建立系统的动态模型,利用数学方法求解系统的响应方程,从而得到系统的暂态稳定性。
等值系数法是通过将系统简化为等值系数网络,利用网络的求解方法分析系统的暂态稳定性。
能量函数法是通过建立系统的能量函数,利用能量函数的变化规律判断系统的暂态稳定性。
模拟计算法是通过数值仿真的方法,模拟系统在不同工况下的动态响应,以评估系统的暂态稳定性。
2. 暂态稳定性评估指标为了评估电力系统的暂态稳定性,需要制定相应的指标。
常用的评估指标包括功率能量曲线、发电机摇摆曲线、相电动势暂态变化曲线等。
功率能量曲线能够反映系统动态过程中的功率和能量变化规律,从而判断系统的暂态稳定性。
发电机摇摆曲线是通过绘制发电机转速、转矩和转轴角等参数随时间变化的曲线,来评估发电机的暂态稳定性。
相电动势暂态变化曲线是通过绘制各节点的相电动势随时间变化的曲线,来评估系统的暂态稳定性。
3. 暂态稳定性控制策略为了提高电力系统的暂态稳定性,需要采取相应的控制策略。
常用的控制策略包括动态可控补偿装置(DCC)、风力发电机替代方案、发电机励磁控制等。
动态可控补偿装置是通过在电力系统中引入可控补偿装置,调节系统的电压和电流,从而改善系统的暂态稳定性。
电力系统暂态稳定性研究
电力系统暂态稳定性研究摘要随着电力工业的快速发展,电力系统的规模越来越大、越来越复杂。
各种故障会威胁电厂、用户和电厂各种电力设备的安全,并可能导致电力系统事故的扩大。
考虑到技术和安全,直接测试能量的可能性很小。
为了解决这些问题,能源的模拟迫在眉睫。
根据系统电源的电路模型的要求,利用MATLAB中的动态仿真软件,建立了单模型母线的能量仿真机,能够满足电网中发现的各种故障的需要。
关键词:电力系统;暂态稳定;MATLAB;单机-无穷大引言随着能源系统规模的不断扩大,系统故障的影响越来越大,特别是在CaSO地区发生严重事故时,能源系统的不足将给经济和社会造成重大的经济损失。
确保能源系统安全稳定运行是发电的主要任务;一方面,它必须始终保证可靠的能源质量;另一面,它处于不断的干扰中。
干扰的时间、地点、类型和严重程度是随机的。
一旦干扰后出现稳定性问题,系统可能在几秒钟内产生严重后果。
如果系统中断且功能处于正常过渡状态后,系统能够达到可接受的稳定运行状态,在能源系统的设计和规划中需要大量的过渡稳定措施。
我们可以了解各种稳定措施的效果和稳定控制的性能。
时域仿真验证电磁能量系统在给定TEM状态下的稳定性具有重要的理论和现实意义。
第一章电力系统稳定性概述1.1电力系统的静态稳定性能量系统的静态稳定性意味着在轻微干扰后,反向能量系统可以自动恢复到初始运行状态,而不会出现自发振荡或阑尾炎。
能量系统几乎总是受到轻微干扰的影响。
能源系统的静态稳定性是确定系统能否保持一定稳定运行状态的有效问题。
1.2电力系统的暂态稳定性能量系统过渡稳定性是指能量系统能否通过过渡过程达到新的稳定状态或恢复到初始状态。
在某些运行条件下突然受到干扰后,线路突然中断或发电机减产,如果严重干扰后仍能稳定运行,在这种情况下,能量系统是暂时稳定的。
如果系统在严重干扰后无法建立稳定的运行状态,转子组之间始终存在相对运动,相对角度不断变化,导致能量、电流、电压和系统持续波动,使整个系统无法继续运行。
电力系统暂态稳定性分析及优化
电力系统暂态稳定性分析及优化一、电力系统暂态稳定性概述随着电力系统规模的不断扩大,以及自并励等快速微机励磁系统的广泛应用,动态稳定问题(低频振荡问题)已成为影响电网系统安全、稳定、经济运行的最重要的因素之一。
研究表明,在互联的电力系统中一般都存在两种振荡模式,即地区性振荡模式(0.5~2.0HZ)和区域间振荡模式(0.1~0.5HZ)。
要解决属于地区性振荡模式的弱阻尼或负阻尼低频振荡问题,可以通过在一个或少数几个电厂配置电力系统稳定器来完成。
电力系统稳定器(PSS)作为励磁调节器的一种附加功能,能够有效地增强系统阻尼,抑制系统低频振荡的发生,提高电力系统的稳定性,目前在大多发电机的励磁系统上已得到广泛的应用,成为现代励磁调节器不可缺少的功能之一。
可控串联补偿装置(TCSC)是柔性交流输电装置系统的重要控制器件之一,利用TCSC 可以灵活控制系统潮流、阻尼系统的低频振荡和次同步谐振。
暂态稳定是指电力系统受到大扰动后,各同步发电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来稳态运行方式的能力,通常指保持第一或第二振荡周期不失步的功角稳定。
电力系统遭受大扰动后,常常引起系统结构和参数的变化,使系统潮流及各发电机输出的电功率随之发生变化,破坏了原动机机械功率和发电机电功率之间的功率平衡,在发电机上产生了不平衡转矩,使发电机开始加速或减速。
由于大扰动后各发电机输出的电功率的变化并不相同,因此各发电机的转速变化情况也各不相同。
这样,在各发电机转子之间将因转速不等产生相对运动,结果使各发电机转子之间的相对角度发生变化,而相对角度的变化又反过来影响各发电机输出的电功率,从而使各发电机的转速和转子间的相对角度继续发生变化。
与此同时,由于发电机机端电压和转子电流的变化,将引起转子绕组电流的变化和励磁调节系统的调节过程;由于发电机转速的变化,将引起调节系统的调节过程和原动机功率的变化。
另外由于电网中各节点电压的变化,将引起潮流功率的变化等等。
电力系统暂态稳定的仿真(毕业设计)
电力系统暂态稳定的仿真(毕业设计)电力系统的暂态稳定性指的是电力系统在外界扰动作用下,保持动态稳定的能力。
为了保证电力系统的稳定运行,需要对其进行仿真研究以确定系统的暂态稳定范围,确保系统在故障电流等异常情况下依然能够保持稳定。
本文以电力系统暂态稳定的仿真为主题,描述了该仿真的具体实现方法。
首先,介绍了电力系统的暂态稳定性和仿真方法的概念;其次,针对暂态稳定仿真中经常出现的问题,提出了相应的解决措施;最后,通过 Matlab/Simulink 软件模拟实验验证了仿真效果。
一、电力系统暂态稳定性和仿真方法的概念电力系统的暂态稳定性是指电力系统在受到外界扰动(如电路中发生了短路)后,能够在一段时间内实现无限接近于稳态时的新的稳态运行状态。
在电力系统中,暂态稳定性是保障电源电网的重要因素,也是对电网进行规划和运行的重要依据。
电力系统暂态稳定性仿真方法主要包括数值仿真和物理仿真两种方法。
数值仿真是通过电力系统数学模型的方程组数值求解,以计算机为工具进行各种仿真计算的方法。
而物理仿真可以将电力系统的物理模型进行实物构造,用电子设备按照实际尺寸和比例进行模仿并进行实验验证。
二、电力系统暂态稳定仿真中常见问题及解决方法(一)电力系统模型在电力系统的暂态稳定仿真中,模型的合理性对于仿真结果的准确性具有决定性的影响。
所以,在模型的制定阶段,需要密切关注模型的准确性以避免模型误差对仿真结果的影响。
(二)仿真计算仿真计算是确定电力系统暂态稳定性的重要手段。
仿真计算的准确性和评价标准直接影响到仿真结果。
为了获得仿真计算的准确性,需要采用一定的仿真手段,提高仿真精度;同时,要结合历史数据进行仿真计算,并对仿真数据滤波等预处理,以提高数据的准确性。
(三)仿真结果的分析仿真结果的分析有助于判断电力系统的暂态稳定性,同时还可以寻找系统中的问题并针对性优化。
在结果分析过程中,需要对计算数据进行检验和比较,发现异常情况并考虑方案,给出有效的措施以确保电力系统的暂态稳定性。
基于MATLAB的电力系统暂态稳定性仿真研究
基于MATLAB的电力系统暂态稳定性仿真研究电力系统暂态稳定性是指电力系统对于外界扰动的响应能力,即在电力系统发生故障或随机扰动时,电力系统是否能够保持稳定运行。
暂态稳定性研究对于电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
基于MATLAB的电力系统暂态稳定性仿真研究可以帮助了解电力系统的暂态特性、评估系统的稳定性并优化系统的控制。
首先,需要对电力系统进行建模,常见的模型有潮流模型和动态模型。
潮流模型用于描述系统的静态特性,动态模型则用于描述电力系统在受到扰动后的动态响应。
在MATLAB中,可以使用Power System Toolbox或Simulink进行电力系统建模。
在电力系统暂态稳定性仿真中,最常用的分析方法是时域仿真。
时域仿真是基于物理方程的数值求解方法,能够模拟复杂的系统变化过程。
通过选择合适的控制策略和调节参数,利用时域仿真可以评估系统的稳定性。
电力系统暂态稳定性的研究内容主要包括:故障分析、系统响应、系统稳定性评估和控制策略。
故障分析是研究电力系统在故障情况下的特性和响应。
常见的故障类型包括短路故障、开路故障和负荷故障等。
通过仿真可以分析故障时系统的电压、电流及功率等参数的变化。
系统响应分析是研究电力系统在受到扰动后的响应过程。
通过改变系统的初始条件或参数,可以模拟不同的扰动情况,并观察系统的动态响应。
系统响应的分析可以帮助了解系统的稳定性和响应特性。
系统稳定性评估是研究电力系统的暂态稳定性指标和评估方法。
通过计算系统中的各个节点的相对稳定度指标,可以得到系统的稳定性评估结果。
稳定性评估结果可以帮助分析系统的可靠性和安全性,并进行系统运行的规划和调整。
控制策略是研究电力系统对于扰动的控制方法。
通过优化系统的控制策略,可以提高系统的暂态稳定性。
常见的控制策略包括发电机励磁控制、线路调压器的控制和电容器的投切等。
通过仿真研究不同的控制策略,可以选择最优的控制方案。
总之,基于MATLAB的电力系统暂态稳定性仿真研究可以帮助了解电力系统的暂态特性、评估系统的稳定性并优化系统的控制。
电力系统暂态稳定性仿真研究毕业设计(论文)中期报告
目录1 电力系统暂态稳定性概述 01。
1电力系统暂态稳定及其意义 01。
2国外研究现状及发展趋势 01。
3国内发展研究的现状 (1)2 电力系统暂态稳定研究的内容和方法 (3)2。
1电力系统暂态稳定研究的内容 (3)2。
2研究方法 (3)2.3提高电力系统暂态稳定的方法 (4)2.4研究设计的内容 (5)3 电力系统常用仿真简介 (7)3.1常用的电力系统仿真软件 (7)3.2MATLAB简介 (7)3。
3MATLAB保存图形 (8)4 基于SIMULINK的单机无穷大系统的暂态稳定性仿真 (9)4。
1单机—无穷大系统的建模 (9)4.2采用的模块及其参数设置 (10)4。
3 电力系统暂态稳定性仿真 (16)时间安排 (23)参考文献 (25)1 电力系统暂态稳定性概述1。
1 电力系统暂态稳定及其意义对于某一特定的稳定运行状态,以及对于某一特定的扰动,如果在扰动后系统可以达到一个可以接受的稳定运行状态,则对此初始状态及此扰动而言,称之为暂态稳定.电力系统是一个复杂的动态系统,一方面它必须时刻保证必要的电能质量及数量;另一方面它又处于不断的扰动之中,扰动发生的时间、地点、类型、严重性均有随机性,扰动发生后的系统动态过程中一旦发生稳定性问题,系统可能在几秒内发生严重后果,造成极大的经济损失和社会影响.电力系统暂态分析的主要目的是检查系统在大的扰动下(如故障、切机、切负荷、重合闸操作等情况),各发电机组间能否保持同步运行,如果能同步运行,并具有可接受的频率和电压水平,则称此电力系统在这一大扰动下是暂态稳定的。
在电力系统规划、设计、运行等工作中都要进行大量的暂态分析.通过暂态分析还可以考察和研究各种稳定措施的效果以及稳定控制的性能,因此通过仿真来验证所求结果是否正确,即电力系统在某一状态时是否是稳定的具有重要意义。
电力线系统稳定的破坏,往往会导致系统的解列和崩溃,造成大面积停电,所以保证电力系统稳定是电力系统安全运行的必要条件。
电力系统稳定性分析与仿真技术研究
电力系统稳定性分析与仿真技术研究电力系统是现代社会运转的关键基础设施之一,其稳定性是确保电力供应可靠性和安全性的重要因素。
为了提高电力系统的稳定性,并有效应对各种扰动和故障,研究人员一直致力于开发先进的分析和仿真技术。
本文将深入探讨电力系统稳定性分析与仿真技术的研究进展和应用。
首先,电力系统稳定性分析是评估系统在各种扰动下维持正常运行的能力。
这种分析过程主要包括振荡稳定性、暂态稳定性和静态稳定性。
振荡稳定性研究主要关注系统频率的动态特征,以预测系统运行时是否会发生不稳定的频率振荡。
暂态稳定性研究侧重于系统在短期大幅扰动(如电力故障)后的恢复能力。
静态稳定性研究则关注系统在长期状态下的稳定性,以分析系统是否能够从各种操作条件中恢复到正常状态。
其次,电力系统稳定性分析与仿真技术的发展为研究人员提供了强大的工具来解决电力系统稳定性问题。
传统的电力系统稳定性分析方法主要基于线性化模型和频域分析技术,有限元分析也被广泛应用于系统响应的实时仿真和参数估计。
然而,传统方法存在一些局限性,特别是对于大规模复杂系统来说,传统方法往往难以满足实际需求。
随着计算机技术的飞速发展,基于数值计算方法的电力系统稳定性分析和仿真技术得到了广泛应用。
蒙特卡洛模拟、概率密度分布和灵敏度分析等方法被用于分析系统在不确定性条件下的稳定性。
仿真技术的发展也为电力系统稳定性分析提供了更为准确和快速的方法。
例如,基于物理模型的仿真技术可以模拟系统各种操作状态的稳态和暂态响应,并对系统中的任何部分进行精确建模和仿真。
此外,多领域协调仿真技术对电力系统稳定性研究的进展也起到了重要作用。
由于电力系统处于与许多其他领域(如电力市场、能源系统、环境等)的密切联系中,对电力系统稳定性的分析必须考虑多方面因素的影响。
多领域协调仿真技术对于研究系统整体稳定性和各个子系统之间的相互影响非常有价值。
然而,电力系统稳定性分析与仿真技术在实际应用中仍然存在一些挑战。
电力系统静态稳定、暂态稳定试验报告
电力系统静态、暂态稳定实验报告一、实验目的1.了解和掌握对称稳定情况下,输电系统的各种运行状态与运行参数的数值变化范围; 2.通过实验加深对电力系统暂态稳定内容的理解3.通过实际操作,从实验中观察到系统失步现象和掌握正确处理的措施二、原理与说明实验用一次系统接线图如图1所示:图1.一次系统接线图实验中采用直流电动机来模拟原动机,原动机输出功率的大小,可通过给定直流电动机 的电枢电压来调节。
实验系统用标准小型三相同步发电机来模拟电力系统的同步发电机,虽 然其参数不能与大型发电机相似,但也可以看成是一种具有特殊参数的电力系统的发电机。
发电机的励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调节,也可以切换到台上的微机励磁调节 器来实现自动调节。
实验台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟,其电抗值满足 相似条件。
“无穷大”母线就直接用实验室的交流电源,因为它是由实际电力系统供电的, 因此,它基本上符合“无穷大”母线的条件。
为了进行测量,实验台设置了测量系统,以测量各种电量(电流、电压、功率、频率)。
为了测量发电机转子与系统的相对位置角(功率角),在发电机轴上装设了闪光测角装置。
此外,台上还设置了模拟短路故障等控制设备。
电力系统静态稳定问题是指电力系统受到小干扰后,各发电机能否不失同步恢复到原来 稳定状态的能力。
在实验中测量单回路和双回路运行时,发电机不同出力情况下各节点的电 压值,并测出静态稳定极限数值记录在表格中。
电力系统暂态稳定问题是指电力系统受到较大的扰动之后,各发电机能否过渡到新的稳 定状态,继续保持同步运行的问题。
在各种扰动中以短路故障的扰动最为严重。
正常运行时发电机功率特性为:P1=(Eo X Uo )X sin 6 1/X1; 短路运行时发电机功率特性为:P2=(Eo X Uo )X sin b 2/X2; 故障切除发电机功率特性为:P3=(Eo X Uo )X sin 6 3/X3;对这三个公式进行比较,我们可以知道决定功率特性发生变化与阻抗和功角特性有关。
电气中期报告模板 范文
电气中期报告模板范文1. 研究背景电气工程是一门涵盖广泛的学科,涉及电力系统、电子技术、电力设备、智能控制等领域。
我们的研究主要集中在电力系统中,通过对系统运行状态的分析和优化,提高电力系统的运行效率和可靠性,减少电力损失,推动电力行业的可持续发展。
2. 研究目的我们的研究将重点围绕电力系统的优化和稳定性方面展开,具体包括以下几个方面:1.优化电力系统的负荷分配,减少电力损失;2.通过自适应保护措施提高电力系统的稳定性;3.设计智能控制器,实现电力系统的自动化运行。
3. 研究方法我们采用数学模型和仿真方法,模拟电力系统的实际运行状态,通过对模拟数据的分析,提出优化方案,验证其可行性,最终实现实际系统的改进。
具体的研究方法包括:1.利用MATLAB等数学软件,构建电力系统的数学模型;2.通过仿真软件模拟电力系统的运行状态,收集数据;3.对数据进行分析,提出电力系统的优化方案;4.验证方案的可行性,并逐步实现在实际系统中的改进。
4. 研究进展目前,我们的研究已经取得了一些初步的进展。
具体包括:1.构建了电力系统的数学模型,并进行了仿真实验,收集了一些数据;2.对数据进行了分析,提出了优化方案,并在仿真实验中验证了方案的可行性;3.设计了智能控制器,并在仿真实验中验证了其自动化控制的效果;4.开始实现方案在电力系统实际运行中的应用。
初步结果表明,新的方案可以显著降低系统的电力损耗,提高系统的稳定性。
5. 研究成果我们的研究将为电力系统的优化和稳定性方面提供新的解决方案。
我们的研究成果主要包括:1.优化电力系统的负荷分配,减少电力损失,提高电力系统的运行效率;2.通过自适应保护措施提高电力系统的稳定性,减少电力故障的发生;3.设计智能控制器,实现电力系统的自动化运行,提高电力系统的智能化水平。
6. 总结与展望通过对电气工程研究的深入探索和实践,我们将不断探索更加准确、可靠的研究方法,提高电力系统的可靠性和智能化水平,为推进电力行业的可持续发展做出贡献。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
暂态能量函数法的理论基础是李亚普洛夫稳定性定理,因此也称为拟李亚普洛夫直接法(简称直接法)。该方法是通过比较扰动结束时暂态能量函数值与系统临界稳定时的暂态能量值来判别系统稳定性的。
(3)扩展等面积(EEAC)判定法
等面积法则从理论上较为完美地解决了单机-无穷大系统的暂态稳定评估问题,因此人们投入了大量的研究将其应用于多机系统中,其中以我国薛禹胜院士提出的扩展等面积法最为著名。扩展等面积法的基本思想是:在给定故障扰动下系统的机组分为临界机组和非临界机组两群,基于轨迹聚合和保稳变换,分别对这两群机组用等值机进行动态等效,进而又等值为单机-无穷大系统,从而可利用等面积法则评估系统的暂态稳定性。
电力系统暂态分析的主要目的是检查系统在大的扰动下(如故障、切机、切负荷、重合闸操作等情况),各发电机组间能否保持同步运行,如果能同步运行,并具有可接受的频率和电压水平,则称此电力系统在这一大扰动下是暂态稳定的。在电力系统规划、设计、运行等工作中都要进行大量的暂态分析。通过暂态分析还可以考察和研究各种稳定措施的效果以及稳定控制的性能,因此通过仿真来验证所求结果是否正确,即电力系统在某一状态时是否是稳定的具有重要意义。
图2-3电气制动接线图图2-4电气制动功角特性图
2.4 研究设计的内容
应用MATLAB仿真进行电力系统仿真的主要步骤是:
(1)建立系统模型:建立的是单机无穷大系统(SIMB)。
单机—无穷大系统认为功率无穷大,频率恒定,电压恒定,是工程上最常用的手段,也是电力系统模拟仿真最简单、最基本的的运行方式,即对现实进行近似处理,以简化模型,更有利于得出结论,简化计算过程。
目前我国发电机装机容量达10.6亿千瓦,居世界第二;年发电量达4.8亿千瓦时,居世界第一,即便如此,我国的发电量还是不足的。近日,浙江三门核电站的建造也取得了重大进展。目前,我国尚未出现大面积的停电,但事实上我们的居民生活中时常停电,特别是夏天和冬天,但大多数情况下,是电力部门主动做的拉闸限电,而非事先出现了什么故障,也就是说这是由于发电量不足造成的,所以我国的发电量还有待于提高,相对地,电网的暂态稳定性的研究也是一个重大的课题。如此大规模的全国电网互联系统的形成将大大有利于电力资源在全国范围内的优化配置。但是由于我国电网的网架相对薄弱、负荷与发电中心地理位置较远联络线负载较重,局部故障的发生可能引发整个系统的安全稳定问题。因此,如何保证这样一个超大规模电力系统的安全、稳定和经济运行,成为摆在我们面前的一个巨大的难题。若能够实现对全国电力系统运行状态的实时甚至是超实时仿真,就能为在线预决策和电力系统稳定控制打下坚实的基础,对电力系统的安全、稳定运行无疑是一个巨大的保证,具有深远的现实意义。由于机电暂态仿真的计算量非常大,依据现有的条件,要对全国联网电力系统的机电暂态过程进行实时仿真目前还无法实现。而随着并行处理技术的不断发展,尤其是可扩展、高性价比的PC集群系统的出现,使这个目标实现的可能性越来越大。
3 电力系统常用仿真简介
3.1 常用的电力系统仿真软件
目前常用的电力系统仿真软件有:
(1)邦纳维尔电力局开发的BPA程序和EMTP程序;
(2)曼尼托巴高压直流输电研究中心考法的PSCAD/EMTDC程序;
(3)德国西门子公司研制的电力系统仿真软件NETOMAC;
(4)中国电力科学研究院开发的电力系统分析综合程序PSASP;
图2-5无输电线的单机—无穷大系统原理图
假定联络阻抗为纯电感,则由发电机向无穷大系统送出去的有功功率的P为:
式中 —包括发电机阻抗在内的发电机电动势到无穷大系统母线的总阻抗;
—功角; —发电机电势; —系统母线电压。
由图1可得MATLAB单机无穷大仿真模型可能用到的模块:
PSB电力系统工具箱:
1)Electrical Sources中的Three-Phase Source(三相电源)模块
电力系统的互联,可以带来显著地经济效益,但是长期以来,“分省平衡”的策略成为我国电力发展的重要弊端,严重地制约着我国电力资源的优化配置,全国联网的进程明显滞后。同时,电网的互联使得电力系统的规模变大,从而引起事故的可能性也越大。如果电网不够强壮,自动安全装置不够健全管理不得当,都有可能破坏系统的稳定,导致大面积停电,甚至全网崩溃。
2)Elements中的Three-Phase Parallel RLC Load(三相负载RLC并联)模块用来仿真输电线路,和Ground(交流接地)模块,Three-Phase Fault(三相故障整流器)模块用来仿真短路故障,Three-Phase Transformer(Two Windings)(三相变压器绕组)模块用来仿真变压器,
电力系统暂态稳定matlab仿真在国内外已经很成熟,但是,无论我们怎么考虑暂态稳定性都不为过。因为从全球来看,大面积停电并不罕见。所以电力系统的暂态稳定依然是个重要的课题。
1.3 国内发展研究的现状
对于我国电网来说,其覆盖面积大,结构薄弱,负荷密度极不均匀,而电源有往往远离负荷中心。由于长期以来输电线路总长度年增长率比总装机容量增长率小得多,故进一步恶化了系统的安全稳定性。
(5)MathWorks公司开发的科学与工程计算软件MATLAB。
以上各个电力系统仿真软件的结构和功能不同,它们各自的应用领域也有所侧重。EMTP主要用来进行电磁暂态过程数字仿真,PSCAD/EMTDC、NETOMAC主要用来进行电磁暂态和控制环节的仿真,BPA、PSASP主要用来进行潮流和机电暂态数字仿真。
印度电网,印度同中国一样都是大的发展中国家。印度的装机容量和电压水平发展的也很迅速,但和我国还有较大的差距。印度发电量世界排名第五,仅次于美国,中国,日本和俄罗斯,但印度的电力供应严重不足。2012年7月印度两天之内连续发生大面积停电事故,是有史以来影响人口最多的电力系统事故,超过6.7亿人口受到了停电的影响。从事故前印度北方电网严重超载运行情况来看,线路跳闸前,电网已严重超过其稳定限额运行,从而导致大面积停电。
电力线系统稳定的破坏,往往会导致系统的解列和崩溃,造成大面积停电,所以保证电力系统稳定是电力系统安全运行的必要条件。判定电力系统暂态稳定性主要是在大扰动下检查系统中各发电机组间能否保持同步运行水平,并具有可以接受的电压和频率水平。对这项工作已深入多年,并在离线计算中有成熟的算法取得了良好的成果。然而,随着电力市场化和区域联网的不断推进,电网运行状态越发复杂多变且接近其极限水平,同时,近年来国内外时有发生由于系统暂态稳定性不足且对策迟缓引起的大停电事故,造成了经济上的巨大损失,这些都提示着我们提高对电网稳定性分析的重视。只有更快速更准确地对系统处于的稳定水平进行判断,找到稳定性遭到威胁的环节才能进而有效地采取措施改善系统运行状态。为此,进一步深入研究改进原有暂态稳定分析方法,开拓新的创造性的方法,解决其在实际系统中的应用的难题,仍然是我们面对的重要课题。
以厂网分开为主要内容的电力体制改革实施后,我国电网建设的步伐明显加快,并且根据我国电网的特点和发展趋势,制定了“西电东送、南北互供、全国联网”的电网发展战略,大力推进跨区输电、跨区联网,其目标就是为了促进电力资源在更大范围内的优化配置。
截至到2006年,以三峡工程为核心,以华中电网为依托,向东南西北四个方向辐射联网的输电线路已基本建成。以北、中、南三大西电东送通道为主体南北网间多点互联、纵向通道联系较为紧密的全国电网互联的格局已基本形成预计到2010年,西电东送的规模将达到5500万kW;2020年将再增加到1亿kW以上。
“十一五”期间,除实施已经明确的三峡右岸至上海直流工程外,规划建设的主要工程还有西北至华北直流输电工程,西北与川渝联网工程,华中与华北背靠背联网工程,同时加大山西阳城送电华东的力度并实现华北与华东联网。“十一五”末期,配合三峡地下电站开发,建设向华北送电的支流输电工程,南北之间将形成以三峡为支撑的主干通道。
(4)人工智能判定法
人工智能方法可进行非模型的电力系统暂态稳定判别,具有在线计算速度快、容易生成决策用的启发规则等优点,因此与传统暂态稳定分析方法构成了良好的互补。目前,人工智能方法主要有:模式识别、模糊理论、神经网络、支持向量机法。
2.3 提高电力系统暂态稳定的方法
由于大扰动后,发电机机械功率和电磁功率的差额,即加速功率是导致系统暂态稳定破坏的主要原因。因此,提高暂态稳定,应从减小发电机转轴上的不平衡功率、减小转子相对加速以及减少转子相对动能变化量等方面着手。根据这种原则,提高电力系统暂态稳定的措施主要有:
图2-2快速切除故障对暂态稳定性的影响
3)变压器中性点经小阻抗接地:
电压器中性点经小电阻接地只对接地短路起作用。原因是短路时零序电流通过接地电阻时消耗有功功率,其中的一部分由发电机来负担,因而使发电机输出的电磁功率增加,从而减小了加速功率,提高暂态稳定。
4)发电机采用电气制动:
在系统发生短路故障后,有控制地在发电机端投入电阻负荷,则可以增加发电机的电磁功率,产生制动作用从而提高暂态稳定。
2.2 研究方法
研究暂态稳定的方法有许多种,下面简单介绍其中几种。
(1)时域仿真判定法
时域法是将电力系统各元件模型根据元件拓扑关系形成全系统模型,这是一组联立的微分方程组和代数方程组,然后以稳态工况或潮流解为初值,求扰动下的数值解,即逐步求得系统状态量和代数量随时间的变化曲线,并根据发电机功角值大于某一特定阀值来判别系统能否在大扰动后维持暂态稳定运行。
随着社会的进步和科技的发展,近年来世界各地也出现了一些大的电力系统,这些系统通常具有范围广、强非线性的特点。随着电力市场化和区域联网的不断推进,电网运行状态越发复杂多变且接近其极限水平,在运行中,由于某种破坏性的原因,有时会引起电力系统崩溃的问题,如发生在2003年8月14日的美加大停电,2012年7月30日的印度电网大停电。这都给我国的电网的运行带来了很多启示。
3)Machines里Synchronous Machine pu Standad(标么标准同步电机)模块用来仿真同步发电机