简单电力系统暂态稳定性计算与仿真概述
电力系统分析十一章电力系统的暂态稳定性
P
EU X
sin
一般状况下，有：
X X X
所以 P P P
第三节 简朴电力系统暂态稳定性 旳定量分析
在功角由0 变化到 c 旳过程中，PT Pe ，多出
旳能量使发电机转速上升，过剩旳能量转变成转子
旳动能而贮存在转子中。加速过程中所做旳功为：
Sa
c Md
0
( P c
0 T
一、引起电力系统大扰动旳重要原因
（1）负荷旳忽然变化 （2）切除或投入系统旳重要元 件 （3）电力系统旳短路故障
由于暂态分析计算旳目旳在于确定电力系统在给定旳大 扰动下各发电机组能否继续保持同步运行，因此重要研究发 电机组转子运动特性，考虑其重要影响原因，对影响不大旳 原因加以忽视或近似考虑。
二、暂态稳定计算中旳基本假设
第四节 发电机转子运动方程旳数值解法
为了保持电力系统旳暂态稳定性，需要懂得必 须在多长时间内切除短路故障，即极限切除角对应 旳极限切除时间，这就需要找出发电机受到大干扰 后，转子相对角δ随时间t变化旳规律，即δ =ƒ(t)曲线， 此曲线称作摇摆曲线。
发电机转子运动方程是非线性旳常微分方程，一 般用数值计算措施求其近似解。
第十一章 电力系统旳暂态 稳定性
第十一章
1 电力系统暂态稳定性概述 2 定性分析 3 定量分析 4 提高暂态稳定性旳措施
第一节 电力系统暂态稳定性概述
暂态稳定性是指电力系统受到大干扰后，各同 步发电机保持同步运行，并过渡到新旳或恢复 到本来稳定方式旳能力，一般指第一或第二振 荡周期不失步。一般扰动后旳系统状态与扰动 前不一样。一般考察扰动后3－5秒。最多10s。 假如电力系统在某一运行方式下，受到某种形式旳大扰动， 通过一种机电暂态过程后，可以恢复到原始旳稳态运行方式或 过渡到一种新旳稳态运行方式，则认为系统在这种状况下是暂 态稳定旳。 电力系统旳暂态稳定性不仅与系统在扰动前旳运行方式有 关，并且与扰动旳类型、地点及持续时间有关。因此，为了分 析系统旳暂态稳定性，必须对系统在特定扰动下旳机电动态过 程进行详细旳分析，因此一般采用旳是对全系统非线性状态方 程旳数值积分法进行对系统动态过程旳时域仿真，通过对计算 得到旳系统运行参数(如转子角)旳动态过程旳分析，鉴别系统旳 暂态稳定性。
电力系统中暂态稳定性分析与评估
电力系统中暂态稳定性分析与评估电力系统的暂态稳定性是指系统在受到外界扰动或内部负荷变化后，恢复到稳定工作状态的能力。
暂态稳定性是电力系统运行安全和稳定性的重要指标，对于保障电力系统的可靠性和供电质量具有重要意义。
因此，对电力系统的暂态稳定性进行准确的分析与评估是现代电力系统研究和运行管理的关键之一。
电力系统的暂态稳定性分析与评估主要包括以下几个方面：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方法和仿真计算方法。
直接分析方法是指通过分析电力系统的等值负荷特性、传输线参数和发电机参数等因素，来判断系统的暂态稳定性。
仿真计算方法是指通过建立电力系统的数学模型，利用计算机模拟系统的运行情况，通过计算和仿真来分析系统的暂态稳定性。
2. 暂态稳定性指标评估暂态稳定性时常用的指标包括最大角度差、最大振荡幅度、系统频率衰减等。
其中，最大角度差是指在系统受到外界扰动后，各个节点之间相位角的最大差异；最大振荡幅度是指系统在恢复过程中，振荡幅度的最大值；系统频率衰减则是指系统频率降低的速度。
通过计算这些指标，可以评估系统的暂态稳定性并判断其是否满足要求。
3. 暂态稳定性评估的影响因素暂态稳定性受到许多因素的影响，其中主要包括：负荷变化、发电机失效、传输线损耗、自动电压调节器（AVR）和励磁调节器（EXC）的响应速度、电力系统的控制策略等。
这些因素对暂态稳定性的影响是复杂而多样的，因此在评估暂态稳定性时需要综合考虑这些因素的影响。
4. 暂态稳定性改善措施对于暂态稳定性不足的电力系统，可以采取一些措施来提高其暂态稳定性。
常见的改善措施包括增加发电机容量、改善传输线参数、增加无功补偿措施、改善调度策略等。
通过对系统的改善措施进行评估和优化，可以提高系统的暂态稳定性，降低系统发生暂态稳定性问题的风险。
总结而言，电力系统中暂态稳定性的分析与评估是确保电力系统运行安全和稳定的关键环节。
通过采用适当的分析方法，评估系统的暂态稳定性指标，考虑影响因素并采取相应的改善措施，可以有效提高电力系统的暂态稳定性。
电力系统分析第十七章《电力系统暂态稳定性》课件
右边展开
(tn
t
)
(tn
)
(tn
)t
1 2
(tn
)t
2
左边展开
(1)+(2
(tn )得到
t)
(tn
)
(tn
)t
1 2
(tn
)t
2
tn-1 tn tn+1
t
(1) (2)
(tn t) (tn ) (tn ) (tn t) (tn )t 2
(3)
而 所以
(tn
)
N
TJ
Pa
(n)
( n 1)
(PT
PIII )d
减速面积
Aedfg，转子 减小的动能
转子增加的动能 = 转子减小的动能
即
(P c 0 T
PII )d
max c
(PIII
PT )d
等面积定则：当加速面积和减速面积大小相等时，转子动能增量为零， 发电机重新恢复到同步速度。
保持暂态稳定的条件：最大可能的减速面积大于加速面积。
5. 对发电机等值电路用E 和 X d表示。(称之为经典模型，见5-4节)
( i. Tf 较大，f不衰减; ii. 强行励磁 )
17-2 简单电力系统暂态稳定的分析计算
假设简单电力系统在输电线路始端发生短路。
一、各种运行情况下的功率特性
系统正常运行
总电抗为
XI
X d
X T1
1 2
XL
X T2
确定短路前系统电压V0与Xd后的电势E0
二、基本假设及简化
1.
2. 只研究暂态过程的起始阶段，不考虑原动机调速器的作用；( PT=constant ) 3. 忽略定子电流的非周期分量；(PE可以突变。 i. Ta 很小，衰减快; ii. M平均=0 ) 4. 不对称故障时，不计零序和负序电流对转子运动的影响；
电力系统暂态稳定性仿真研究
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：建立的是单机无限系统（SIMB）。
单机-无穷大系统认为功率是无限的，频率是恒定的，电压是恒定的。它是工程中最常用的方法，也是电力系统仿真中最简单、最基本的运行方式，即逼近现实以简化模型。有利于得出结论，简化计算过程。
我们知道美国电网很复杂。我们曾经认为电网越复杂越安全，但美国和加拿大的停电告诉我们事实并非如此。事实上，美国电网中每条输电线路都比较短，导致节点多；另外，美国是资本主义国家，电网运行时考虑的经济因素较多，所以有一些设备比较老旧。许多因素导致美国和加拿大停电。事实上，这并非偶然现象。在此之前，美国已经发生过两次大规模停电。
图2-5 无传输线的单机无限系统示意图
发电机送入无穷大系统的有功功率P为：
公式 ——包括从发电机阻抗到无穷大系统母线的发电机电动势的总阻抗；
- 功率角； - 发电机潜力； - 系统总线电压。
MATLAB单机无限仿真模型中可能用到的模块可以从图1中得到：
PSB 电力系统工具箱：
1)电源中的三相电源模块
Elements 中的三相并联 RLC 负载（三相负载RLC并联）模块用于模拟输电线路，而接地（交流接地）模块，三相故障（三相故障整流器）模块用于模拟传输线模拟短路故障，三相变压器（两绕组）模块用于模拟变压器，
3）Synchronous Machine pu Standad（标准同步电机）模块用于模拟同步发电机
图 2-2 快速故障排除对暂态稳定性的影响
3）变压器的中性点通过一个小阻抗接地：
电压装置的中性点通过一个小电阻接地，只作用于接地短路。原因是零序电流在短路时通过接地电阻时消耗有功功率，一部分由发电机承担，从而增加发电机输出的电磁功率，从而降低加速功率，提高瞬态稳定性。
电力系统稳定性分析与仿真
电力系统稳定性分析与仿真电力系统作为现代社会中不可或缺的基础设施，其稳定性是保障能源的可靠供应和经济运营的重要指标。
在电力系统运行过程中，不可避免地会面临各种挑战，如负荷波动、电网故障等。
为了确保电力系统的安全可靠运行，需要对其稳定性进行分析和仿真研究。
一、电力系统稳定性分析1.稳定性定义电力系统稳定性是指电力系统在发生扰动时，能够快速地恢复到原有状态，并保持一段时间的稳定运行状态。
2.稳定性分类a) 静态稳定性：指电力系统在静态负荷情况下，能够保持电压、频率等变量的稳定性。
b) 动态稳定性：指电力系统在扰动作用下，能够快速地恢复到原有状态，并保持一段时间的稳定运行状态。
3.稳定性评估指标a) 暂态稳定指标：指电力系统在电力故障扰动作用下，可恢复到原有状态的能力，如暂态稳定裕度。
b) 频率稳定指标：指电力系统在负荷波动等情况下，能否保持恒定的电力品质，如频率稳定裕度。
c) 持续稳定指标：指电力系统在经过一定时间后，能否继续保持稳定运行状态，如持续稳定裕度。
二、电力系统稳定性仿真电力系统稳定性仿真是指利用计算机软件模拟电力系统运行过程，对电力系统的稳定性进行分析和评估的一种方法。
常用的电力系统仿真工具有PSSE、MATLAB/Simulink等。
1.仿真模型电力系统的仿真模型需要包括电力设备、电力网络和电力负荷等要素。
通常使用等效电路模型或者状态空间模型进行建模，以保证仿真结果的准确性。
2.仿真技术a) 简化模型：为了提高仿真速度，可以对电力系统模型进行精简。
但需要注意不能过度简化，否则将影响仿真结果的准确性。
b) 增加扰动：为了考虑电力系统运行中可能遇到的各种扰动情况，可以增加扰动条件进行仿真。
c) 仿真结果分析：仿真后得到的结果需要进行分析和综合评估。
可以通过对仿真结果的可视化呈现、曲线对比等方法进行分析。
3.仿真应用a) 电力系统规划方案的评估和优化。
b) 电力系统运行中的故障诊断和处理。
c) 电力系统监测和诊断的兴隆，如智能电网等。
电力系统暂态分析：第六章 电力系统稳定性问题概述
M E max
2M E max S Scr
Scr S
• 四、自动调节励磁系统包括： • 1、自动调节励磁系统包括： • 主励磁系统和自动调节励磁装置
• 主励磁系统是从励磁电源到发电机励磁绕组的励 磁主回路：
• 自动调节励磁装置根据发电机的运行参数，如端 电压、电流等，自动地调节主励磁系统的参数。
➢两机系统
PE1 E12G11 E1E2 Y12 sin(12 12 ) PE12 E22G22 E1E2 Y12 sin(12 12 )
PE1 PE2 δ12
• 三、异步电动机转子运动方程和电磁转矩
• 异步电动机组的转子运动方程为
TJ
0
d*
dt
(M E
Mm)
• TJ 为异步电动机组的惯性时间常数，一般约为
Re
E i
n
Eˆ
jYˆij
j1
n
n
Ei E j (Gij cos ij Bij sin ij ) Ei2Gii Ei Ej Yij sin( ij ij )
j 1
j 1
ji
导纳角 ij
tg1
Gij Bij
➢任一台发电机的功率角的改变，将引起全系统各机 组电磁功率的变化。稳定分析是全系统的综合问题。
➢ 机电暂态过程主要是电力系统的稳定性问题。电力系 统稳定性问题就是当系统在某一正常运行状态下受到某种干 扰后，能否经过一定的时间后回到原来的运行状态或者过渡 到一个新的稳态运行状态的问题。
如果能够，则认为系统在该正常运行状态下是稳定
的。
反之，若系统不能回到
原来的运行状态或者不能建
立一个新的稳态运行状态，
J02 SB
Wk
简单电力系统暂态稳定性计算与仿真资料
中南大学CENTRAL SOUTH UNIVERSITY本科毕业论文(设计)论文题目简单电力系统暂态稳定性计算与仿真学生姓名李妞妞指导老师学院中南大学继续教育学院专业班级电气工程及其自动化2014专升本完成时间2016年5月1日毕业论文（设计）任务书函授站(点): 江西应用工程职业学院继续教育分院专业: 电气工程及其自动化注：本任务书由指导教师填写并经审查后，一份由学生装订在毕业设计（论文）的封面之后，原件存函授站。
毕业设计（论文）成绩单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，能够满足电网可能遇到的多种故障方面运行的需要。
论文以MATLAB R2009b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，设计得到了在该系统发生各种短路接地故障并故障切除的仿真结果。
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:电力系统；暂态稳定；MATLAB；单机—无穷大；目录前言 (1)第一章电力系统稳定性概述 (1)1.1 电力系统的静态稳定性 (1)1.2 电力系统的暂态稳定性 (1)第二章基于MATLAB的电力系统仿真 (3)2.1 电力系统稳定运行的控制 (3)2.2 MATLAB及SimPowerSystem简介 (3)2.3 配电网的故障现状及分析 (4)2.4 暂态稳定仿真流程 (5)第三章单机—无穷大暂态稳定仿真分析 (5)3.1 电力系统暂态稳定性分析 (6)3.1.1 引起电力系统大扰动的原因 (6)3.1.2 定性分析 (6)3.1.3 提高电力系统稳定性的措施 (8)3.2 单机—无穷大系统原理 (9)第四章Simulink下SimPowerSystem模型应用 (18)4.1 仿真模型的搭建 (19)4.2 运行效果仿真图 (20)4.2．1 改变故障模块中的短路类型 (20)4.2．2 改变系统中的元件参数(改变线路的电阻) (17)4.3 加入电容补偿器后的的仿真图 (25)4.4 小结 (29)第五章结论和展望 (30)参考文献 (32)0 前言随着电力系统规模不断扩大，系统发生故障的影响也越来越大，尤其大区域联网背景下的电力系统故障将会给经济、社会造成重大经济损失，因此保证电力系统安全稳定运行是电力生产的首要任务。
电力系统稳定性分析与仿真
电力系统稳定性分析
电力系统稳定性问题的分类： 美国国际电气与电子工程师协会（Institute of Electrical and Electronics Engineering,
IEEE）把电力系统稳定性问题分为暂态稳定性（Transient Stability）和静态稳定性 （Steady-state Stability）两大类。
现主要围绕电力系统暂态稳定问题进行论述。
电力系统暂态稳定性是指系统突然经受大干扰后，各个同步电机能 否继续保持同步运行的能力。通常所考虑的扰动包括发生各种短路故 障、切除大容量发电机或输电设备以及某些负荷的突然变化等。
电力系统 稳定性分析
根据在扰动后的不同时间里系统各部分的反应不同，在分析暂态稳定时往往分为以下三个阶 段： 起始阶段：即故障后约一秒钟内的时间段。在这期间系统中的保护和自 动装置有一系列的动作， 例如切除故障线路和重合闸，切除发电机等。在这个时间段中发电机的调节系统还来不及起到明 显的作用。 中间阶段：在起始阶段后，大约持续5秒钟的时间段。在此期间发电机的调节系统将发挥作用。 后期阶段：在故障后几分钟内。这时热力设备（如锅炉等）将影响到电力系统的暂态过程，另 外系统中还将发生由于频率的下降自动切除部分负荷等操作。
统
的应用范围主要在以下几方面：
数
字
仿
1)应用于系统规划、设计与试验；
真 2)应用于系统动态特性分析与研究；
3)应用于辅助决策、管理与控制；
4)应用于人员的教学培训。
仿真系统模型
电
力
本文采用230kV的四机两区域系统以及华东电网为研究模型，研究平台为
系
PSS/E30。
统
本算例采用负荷模型为恒阻抗特性。以下是该系统的数据说明。
简单电力系统暂态稳定性计算与仿真
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 学 号 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
2
被迫承担被解列线路的负荷，而失去一条线路的网络进一步过载，从而引起连锁反应 和导致系统崩溃。随着电力市场的发展，电力系统的重构和解除管制，在主网基础上 建立起来的现代互联电网在区域间传输的功率将日益增长。 这种需求进一步增加了输 电系统的压力。因此，估计大面积停电事故的几率还将增长。稳定破坏是电网中较为 严重的事故之一，大电力系统的稳定破坏事故，往往引起大面积停电，给国民经济造 成重大损失。在我国 ，由于电网结构相对薄弱，重负荷长距离线路较多，因而稳定 事故的发生较为频繁。据统计，1988-1990 年全国电网稳定事故，平均每年有 4.7 次 稳定事故，总损失电量为 280.31 万 kWh，社会上由于停电造成的损失就更大了。 我国即将形成的大型互联混合输电系统在世界上是举世无双的， 如何保证该系统 的安全、稳定和经济运行是一个极其重大和迫切的研究课题。在电力系统中，随着偶 然事故的发生，电力系统能否经受住随后发生的暂态过程并过渡到一个新的稳定状 态，是电力系统安全评定的主要内容。用暂态分析方法去评定系统能否经受住这种过 渡过程属于动态安全分析的范畴。国内外电力系统稳定破坏事故统计表明，暂态稳定 破坏的事故率居于首位，从而暂态稳定分析组成动态安全评定的主体。 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，而电源又往 往远离负荷中心，单位装机容量分摊到标准输电线长度比发达国家的少得多。三峡工 程标志着全国性跨地区联网的开始，高效的远方大机组越来越重要，联络线的作用从 紧急支援延伸到经济换电而接近稳定极限。 人区电网互联在经济性和安全稳定性之间 的最佳协调问题对有关算法的需求迫在眉睫。 当前的中国已步入大电网、高电压和大机组的时代。随着我国电力系统的日益发 展和扩大，电力系统安全稳定问题己成为最重要的问题，越来越突出。解决好电力系 统实时安全分析方法和安全稳定控制技术的研究和应用，已成为电力生产、运行、科 研和制造部门的重要任务，不管在任何情况下，电力调度运行部门都要把电力系统安 全稳定运行放在首位。国内外电力系统分析组成动态安全评定的主体，实现对电力系 统的稳定分析有着重要的实际意义。 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。
电力电子化电力系统暂态稳定性分析综述
电力电子化电力系统暂态稳定性分析综述一、概述随着科技的快速发展和电力电子技术的广泛应用，电力电子化电力系统已成为现代电网的重要组成部分。
这也给电力系统的暂态稳定性带来了新的挑战。
暂态稳定性是指电力系统在受到大扰动后，能否保持同步运行并恢复到稳定状态的能力。
对电力电子化电力系统的暂态稳定性进行深入分析和研究，对于确保电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
电力电子化电力系统暂态稳定性分析涉及多个领域的知识，包括电力电子技术、电力系统分析、稳定性理论等。
其分析方法主要有时域仿真法、基于机器学习的预测方法、基于大数据技术的分析方法等。
这些方法各有优缺点，需要根据具体的应用场景和需求进行选择和优化。
近年来，随着人工智能、大数据等技术的快速发展，电力电子化电力系统暂态稳定性分析也取得了一些新的进展。
例如，基于机器学习的预测方法可以通过对历史数据的训练，建立模型对未来的暂态稳定性进行预测，从而提高分析的准确性和效率。
同时，基于大数据技术的分析方法可以通过处理海量的电力系统状态数据，建立高维度的模型，以更全面地反映电力系统的动态特性。
电力电子化电力系统暂态稳定性分析仍面临一些挑战。
电力电子装置的非线性特性和快速动态响应给电力系统的稳定性分析带来了困难。
随着电网规模的扩大和互联程度的提高，电力系统的动态特性变得更加复杂多变，这也增加了暂态稳定性分析的难度。
现有的分析方法在准确性和实时性方面仍有待提高。
1. 电力电子化电力系统的定义与发展背景随着科技的不断进步，电力电子技术在电力系统中扮演着日益重要的角色。
电力电子化电力系统，简而言之，是指应用现代电力电子技术，如变流器、整流器、逆变器等设备，实现电能的高效转换、稳定控制和灵活调节的电力系统。
这一技术极大地提高了电力系统的运行效率和稳定性，推动了电力系统的现代化和智能化发展。
发展背景方面，随着工业化和城市化的进程，电力需求持续增长，传统的电力系统已难以满足日益增长的电力需求。
电力系统暂态稳定性仿真与评估
电力系统暂态稳定性仿真与评估电力系统是现代社会不可或缺的重要基础设施，其稳定运行对于保障供电质量和维护经济社会的正常运转具有至关重要的意义。
然而，电力系统在面对外界扰动或内部故障时，往往会发生暂态稳定性问题，如电压暂降、频率偏差等现象。
为了保证电力系统的稳定性，提前对暂态过程进行仿真和评估是必要的。
一、电力系统暂态稳定性问题的重要性电力系统的暂态稳定性问题对系统运行的安全性和可靠性造成极大的挑战。
在外界故障或内部故障发生时，电力系统会经历一段时间的暂态过程，这段时间会对设备和系统产生较大的压力和负荷。
如果暂态稳定性问题得不到及时有效的处理，系统可能发生严重事故，导致供电中断、设备损坏甚至引发连锁反应，造成严重的社会经济损失。
二、电力系统暂态稳定性仿真电力系统暂态稳定性仿真是通过建立合理的系统模型和仿真算法，对系统在面对各种外界扰动和内部故障时的暂态响应进行模拟和分析的过程。
通过仿真可以评估系统在不同工况下的暂态稳定性，并预测系统的响应和故障转移过程。
1. 模型建立仿真的第一步是建立电力系统的合理模型。
模型应尽可能精确地反映实际系统的结构和参数。
系统模型包括传输线路模型、发电机模型、负荷模型等。
通过对电力系统的建模，能够更好地分析和评估系统的暂态稳定性。
2. 仿真算法仿真算法是模拟系统暂态过程的关键。
常见的仿真算法包括等值参数法、数值积分法、基于时域方法等。
这些算法能够在仿真过程中对系统的状态进行动态求解，得出系统在不同时间下的电压、频率等运行情况。
三、电力系统暂态稳定性评估电力系统暂态稳定性评估是对系统在暂态过程中的稳定性进行判定和量化的过程。
通过评估，可以对系统在面对各种扰动和故障时的暂态稳定性进行排查和预测，从而采取相应的措施进行保护和改进。
1. 评估指标常用的电力系统暂态稳定性评估指标包括动摇区域面积、暂降电压、频率偏差等。
这些指标能够客观反映系统在暂态过程中的稳定性强弱，辅助分析系统的暂态行为。
新能源发电系统稳态与暂态分析建模与仿真
新能源发电系统稳态与暂态分析建模与仿真随着全球对环境保护的重视和对传统能源资源的枯竭，新能源发电系统的发展逐渐受到广泛关注。
为了确保新能源发电系统的可靠性和安全性，对其稳态和暂态性能进行准确的分析和建模是非常重要的。
本文将介绍新能源发电系统稳态和暂态分析的基本原理以及建模与仿真方法。
一、新能源发电系统稳态分析稳态分析是对电力系统的长期行为进行分析，研究其在稳定工作条件下的性能。
稳态分析主要考虑系统的功率平衡、电压和频率稳定性、电力质量等因素。
1. 功率平衡分析稳态时，新能源发电系统的总输出功率应满足负荷的需求，并保持电网功率平衡。
因此，需要对各个组件的功率输出进行分析和计算，确保系统的总输出功率满足需求。
2. 电压和频率稳定性分析电压和频率的稳定性是衡量新能源发电系统能否正常工作的关键指标。
通过对系统中各个元件的电压和频率进行分析和计算，可以评估系统的稳定性。
同时，也需要考虑并解决主要的电压和频率异常情况，如瞬态过电压和频率偏差等。
3. 电力质量分析由于新能源发电系统使用的是不同的能源源，如风能、太阳能等，其本身会对电力质量产生影响。
因此，需要对系统中的电力质量进行分析和评估，确保满足电网的要求，避免对用户和其他电网设备造成不良影响。
二、新能源发电系统暂态分析暂态分析是对电力系统在短时期内（如突发故障）的反应进行分析，研究其对电网的稳定性和可靠性的影响。
暂态分析主要包括电压暂态稳定和短路电流等方面。
1. 电压暂态稳定分析在新能源发电系统中，突发故障可能导致电压暂态的变动。
因此，需要对系统的暂态过程进行分析和建模，以确保电压的暂态稳定性。
在分析中，需要考虑并解决可能出现的电压暂降、电压暂升等异常情况。
2. 短路电流分析短路故障是指电路中出现短路路径，导致电流异常增大。
在新能源发电系统中，短路故障可能对系统的稳定性产生不利影响。
因此，需要对短路过程进行分析和建模，以评估其对系统的影响，并进行相应的保护设计，确保系统的安全运行。
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。
电力系统暂态仿真分析
电力系统暂态仿真分析暂态仿真分析是电力系统研究中的重要内容之一，通过对电力系统暂态过程进行模拟和分析，可以评估系统的稳定性和可靠性，以及指导电力系统的规划和运行。
本文将从理论、方法和案例应用三个方面进行电力系统暂态仿真分析的探讨。
一、理论基础电力系统的暂态过程是指系统在发生突发故障或其他异常情况时，由于电能传输的特性，系统中会产生一系列暂态现象，如电压暂降、暂升、瞬时停电等。
这些暂态过程对电力系统的稳定性和可靠性有重要影响，因此需要进行合理的仿真分析。
暂态仿真分析的理论基础主要包括电力系统的模型表示、暂态过程的方程求解和仿真方法等。
电力系统的模型表示是指将电力系统抽象为一组数学方程，用以描述电气设备之间的关系和电能传输过程。
常用的模型包括节点电压相位方程、线路传输方程、发电机动态方程等。
求解这些方程需要运用数值计算方法，常见的有蒙特卡洛方法、龙格-库塔法等。
通过运用这些理论工具，可以对电力系统的暂态过程进行仿真分析。
二、方法介绍电力系统暂态仿真分析的方法多种多样，常用的方法包括时域法、频域法和相量法等。
其中，时域法是最常用的一种。
时域法是将电力系统的暂态过程离散化为一系列时间步长，通过迭代计算每个时间步长的电压和电流值，从而得到整个暂态过程的仿真结果。
时域法具有较高的计算精度和适应性，可以模拟各种复杂的暂态过程。
在进行时域仿真分析时，需要设置合适的仿真时间、时间步长和仿真算法。
仿真时间应根据实际情况选择，一般为故障发生后的暂态过渡过程。
时间步长的选取需要根据模拟的精度要求和计算资源来确定，一般取不同的时间步长进行对比分析。
仿真算法常用的有前向欧拉法、梯形法等，选择合适的算法可以提高仿真的准确性和稳定性。
三、案例应用下面以一次设备过电压为例，进行电力系统暂态仿真分析。
在电力系统中，突发故障导致电力系统中某一点的电压瞬时升高，可能引发设备损坏甚至系统崩溃。
通过暂态仿真分析，可以预测和评估设备过电压的情况，从而采取相应的保护措施。
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。
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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)3.6 Simulink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的能力；或者，这种扰动虽不消失，但系统可以从原有的运行状况安全地过渡到新的运行状况的可能性。
本文以一个单机无穷大系统（如图2.1所示）为例，对该系统受外界干扰时的暂态稳定性进行分析，在模型中设置两相接地短路，通过同时断开故障线路两侧开关以提高电力系统暂态稳定性的这一有效措施对该系统进行仿真，并结合仿真图形分析故障解除时间不同对系统稳定性有何影响。
图2.1单机无穷大系统图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Pm-Pe）是导致系统暂态稳定破坏的主要原因，因此减少大扰动后发电机的加速功率是首先考虑的措施[6]。
短路故障的类型和发生及切除时间可用三相短路模块（Three-Phase Fault）来进行设置。
2.2 电力系统暂态稳定研究的目的及意义2.2.1 目的加深对电力系统暂态稳定性基本概念的理解，通过计算与建模仿真，并能掌握其基本原理及提高在实际应用中分析、解决问题的能力。
2.2.2 意义随着电力系统的不断发展，互联电力网络变得更加强大。
人们在给电力系统给予繁多技术手段并获以更多经济效益的同时，也使得系统稳定性破坏事故所波及的范围更加广泛；同样，电力市场的逐渐开放也使电力系统运行方式越灵活多变，对系统稳定性的实时性判断要求就更高了。
与此同时，由于受到环境和经济等因素的制约，区域间联网和远距离大容量输电系统的不断出现,系统运行更加接近极限状态，这使得电力系统暂态稳定问题日趋严重，电力系统一旦失去稳定，往往造成大范围、较长时间停电，在最严重的情况下，则可能使电力系统崩溃和瓦解。
因此，准确、快速地分析电力系统在大扰动下的暂态稳定行为，必要时采取适当的控制措施，以保证系统对暂态稳定性的要求，是电力系统设计及运行人员最重要也是最复杂的任务之一。
2.3 国内外现状及发展趋势电力系统的互联，为我们带来了显著的经济效益，同时随着电力系统的规模扩大，引起系统事故的可能性就越大，系统中任一元件发生故障都有可能引起事故扩大。
电网结构是否强壮、安全自动装置是否健全，管理是否妥当等，稍有一个环节出现问题都有可能使系统陷入稳定危机，甚至造成大面积停电，乃至全网崩溃，将给国民经济造成重大损失。
因此国内外大型电力系统的运行与规划都将电力系统的安全评定置于重要地位。
随着“西电东送、南北互供、全国联网”战略的全面实施，到2020年左右，我国将建成世界上罕见的跨区域和远距离传输巨大功率的超高压交、直流混合输电系统。
其经济效益十分明显，不仅可以优化能源布局，充分利用西部地区丰富的水力资源，还可以减少备用容量，进行区域间的相互功率支援和实现错峰效益。
另一方面，互联电网的缺点是，由于对事故的连锁反应，可能出现大面积停电。
1996年7月2日和8月l0日美国西部大面积停电事故的关键特征是，解除一条线路后，其余线路被迫承担被解列线路的负荷，而失去一条线路的网络进一步过载，从而引起连锁反应和导致系统崩溃。
随着电力市场的发展，电力系统的重构和解除管制，在主网基础上建立起来的现代互联电网在区域间传输的功率将日益增长。
这种需求进一步增加了输电系统的压力。
因此，估计大面积停电事故的几率还将增长。
稳定破坏是电网中较为严重的事故之一，大电力系统的稳定破坏事故，往往引起大面积停电，给国民经济造成重大损失。
在我国，由于电网结构相对薄弱，重负荷长距离线路较多，因而稳定事故的发生较为频繁。
据统计，1988-1990年全国电网稳定事故，平均每年有4.7次稳定事故，总损失电量为280.31万kWh，社会上由于停电造成的损失就更大了。
我国即将形成的大型互联混合输电系统在世界上是举世无双的，如何保证该系统的安全、稳定和经济运行是一个极其重大和迫切的研究课题。
在电力系统中，随着偶然事故的发生，电力系统能否经受住随后发生的暂态过程并过渡到一个新的稳定状态，是电力系统安全评定的主要内容。
用暂态分析方法去评定系统能否经受住这种过渡过程属于动态安全分析的范畴。
国内外电力系统稳定破坏事故统计表明，暂态稳定破坏的事故率居于首位，从而暂态稳定分析组成动态安全评定的主体。
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，而电源又往往远离负荷中心，单位装机容量分摊到标准输电线长度比发达国家的少得多。
三峡工程标志着全国性跨地区联网的开始，高效的远方大机组越来越重要，联络线的作用从紧急支援延伸到经济换电而接近稳定极限。
人区电网互联在经济性和安全稳定性之间的最佳协调问题对有关算法的需求迫在眉睫。
当前的中国已步入大电网、高电压和大机组的时代。
随着我国电力系统的日益发展和扩大，电力系统安全稳定问题己成为最重要的问题，越来越突出。
解决好电力系统实时安全分析方法和安全稳定控制技术的研究和应用，已成为电力生产、运行、科研和制造部门的重要任务，不管在任何情况下，电力调度运行部门都要把电力系统安全稳定运行放在首位。
国内外电力系统分析组成动态安全评定的主体，实现对电力系统的稳定分析有着重要的实际意义。
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。
我们知道，美国的电网是错综复杂的，以前曾经认为电网越复杂就越安全，可是美加大停电告诉我们事实并非如此。
实际上，美国电网的每段输电线比较短，这就导致了有很多节点；另外，美国是个资本主义国家，电网在运行的时候考虑的更多的是经济因素，所以在美国电网中存在有比较破旧的设备。
诸多因素导致了美加大停电，其实这也不是偶然现象了，在此之前美国已经出现过两次规模较大的停电了。
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。
据BP发布的《世界能源统计回顾2013》统计，印度发电量世界排名第六，仅次于中国，美国，前苏联，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。
电力系统的互联，可以带来显著的经济效益，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。
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。