电力系统设计论文

电力系统自动化课程设计

题目区域控制误差ACE建立两区域系统的仿真学号

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学院电气工程学院

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成绩

目录

摘要 (3)

引言 (4)

一、设计前的认识 (5)

（一）电力系统自动化 (5)

（二）控制系统...... (6)

（三）功率控制 (7)

（四）自动频率控制 (8)

（五）Matlab (9)

二、设计准备 ............. .. (10)

设计内容与要求 (10)

三、利用MATLAB进行仿真 (11)

（一）仿真的外部图形 (11)

（二）仿真的结果图 ............ (13)

四、结论 (15)

参考文献 (16)

答谢 .. (17)

区域控制误差ACE建立两区域系统的仿真

摘要随着现代城市的发展,人们对控制系统的要求越来越高。控制系统是指由控制主体、控制客体和控制媒体组成的具有自身目标和功能的管理系统。而本次仿真运用功率控制欲频率控制，而功率控制分为前向与反向功率控制，反向功率控制又分为开环功率控制和闭环功率控制，闭环功率控制细分为外环功率控制和内环功率控制。功率控制是CDMA系统一项关键技术。通过这些认知用区域控制误差ACE 建立两区域系统的仿真，运用Matlab软件进行图形的绘制与仿真结果的导出。通过电力系统自动化设计的仿真，可以直观、逼真地显示控制系统的控制过程，可以改进和验证该系统的可行性。

关键词：Matlab，控制系统，策略，仿真

引言

近年来，随着城市建设的不断发展，电力系统自动化已于人们的生活密不可分，电力系统自动化是我们电力系统一直以来力求的发展

方向，它包括：发电控制的自动化（AGC已经实现，尚需发展），电力调度的自动化（具有在线潮流监视，故障模拟的综合程序以及SCADA 系统实现了配电网的自动化，现今最热门的变电站综合自动化即建设综自站，实现更好的无人值班。DTS即调度员培训仿真系统为调度员学习提供了方便）,配电自动化(DAS已经实现，尚待发展)。而其中很重要的控制系统是指由控制主体、控制客体和控制媒体组成的具有自身目标和功能的管理系统。

MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。

本文利用MATLAB系统来进行区域控制误差ACE建立两区域系统的仿真，帮助我们更深刻的认知电力系统自动化的应用于设计，从而帮助我们的学习。

一、设计前的认识

（一）电力系统自动化

电力系统自动化是我们电力系统一直以来力求的发展方向，它包

括：发电控制的自动化，电力调度的自动化（具有在线潮流监视，故障模拟的综合程序以及SCADA系统实现了配电网的自动化，现今最热门的变电站综合自动化即建设综自站，实现更好的无人值班。DTS即调度员培训仿真系统为调度员学习提供了方便）,配电自动化。

对电能生产、传输和管理实现自动控制、自动调度和自动化管理。电力系统是一个地域分布辽阔，由发电厂、变电站、输配电网络和用户组成的统一调度和运行的复杂大系统。电力系统自动化的领域包括生产过程的自动检测、调节和控制，系统和元件的自动安全保护，网络信息的自动传输，系统生产的自动调度，以及企业的自动化经济管理等。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量（频率和电压），保证系统运行的安全可靠，提高经济效益和管理效能。

来谈谈它的主要领域，按照电能的生产和分配过程，电力系统自动化包括电网调度自动化、火力发电厂自动化、水力发电站综合自动化、电力系统信息自动传输系统、电力系统反事故自动装置、供电系统自动化、电力工业管理系统的自动化等7个方面，并形成一个分层分级的自动化系统(见图）。区域调度中心、区域变电站和区域性电厂组成最低层次；中间层次由省（市）调度中心、枢纽变电站和直属电厂组成，由总调度中心构成最高层次。而在每个层次中，电厂、变电站、配电网络等又构成多级控制。

它分为电网调度自动化，火力发电厂自动化，水力发电站综合自动化，供电系统自动化，电力工业管理系统自动化等。

（二）控制系统

控制系统是指由控制主体、控制客体和控制媒体组成的具有自身目标和功能的管理系统。

控制系统意味着通过它可以按照所希望的方式保持和改变机器、机构或其他设备内任何感兴趣或可变化的量。控制系统同时是为了使被控制对象达到预定的理想状态而实施的。控制系统使被控制对象趋于某种需要的稳定状态。

1、按控制原理的不同，自动控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统。

在开环控制系统中，系统输出只受输入的控制，控制精度和抑制干扰的特性都比较差。开环控制系统中，基于按时序进行逻辑控制的称为顺序控制系统；由顺序控制装置、检测元件、执行机构和被控工业对象所组成。主要应用于机械、化工、物料装卸运输等过程的控制以及机械手和生产自动线。

闭环控制系统是建立在反馈原理基础之上的，利用输出量同期望值的偏差对系统进行控制，可获得比较好的控制性能。闭环控制系统又称反馈控制系统。

2、按给定信号分类，自动控制系统可分为恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。

其工作原理为：检测输出量的实际值，将输出量的实际值与

给定值（输入量）进行比较得出偏差；用偏差值产生控制调节作用去消除偏差，使得输出量维持期望的输出。

为了实现自动控制的基本任务，必须对系统在控制过程中表现出来的行为提出要求。对控制系统的基本要求，通常是通过系统对特定输入信号的响应来满足的。例如，用单位阶跃信号的过渡过程及稳态的一些特征值来表示。在确保稳定性的前提下，要求系统的动态性能和稳态性能好，即：动态过程平稳（稳定性）；响应动作要快（快速性）；跟踪值要准确（准确性）。

（三）功率控制

为使小区内所有移动台到达基站时信号电平基本维持在相等水平、通信质量维持在一个可接收水平，对移动台功率进行的控制。功率控制分为前向与反向功率控制，反向功率控制又分为开环功率控制和闭环功率控制，闭环功率控制细分为外环功率控制和内环功率控制。功率控制是CDMA系统一项关键技术。CDMA系统是干扰受限的系统，移动台发射功率对小区内通话的其他用户而言就是干扰，所以要限制移动台发射功率，使系统总功率电平保持最小。功率控制是WCDMA 系统关键技术之一。由于远近效应和自干扰问题，功率控制是否有效直接决定了WCDMA系统是否可用。

前向功率控制指基站周期性地调低其发射到用户终端的功率值，用户终端测量误帧率，当误帧率超过预定义值时，用户终端要求基站对它的发射功率增加1%。每隔一定时间进行一次调整，用户终端的报告分为定期报告和门限报告。