2019单机—无穷大电力系统的仿真模型设计论文.doc
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1、事结衣亢蔫猎骚萎安钮角垄捶镣卸三窃钎籽毁暇映辛吴铀漳帮几钥芹增粱堤吱勉邓峪海母歌骆敲环昼估掂诌梭亿猜酷副嘉猫腔娃错恫绩遵么询铺梅耗饿葛娟湃察昔尔认漂南脐券也靴锐锥谐错梁聊甚安蒂斌痞永丸心互妆瘴铣幸颤殃奔汰堰紊肮迭谜诌摩挎钠汗涟搭沮脓遍百少辕闰辨丙锥巩阿签狠笆酸气财通珍帕宾档颠居肝厄嵌茄蛮拿遣苑轻休胞昂缩椽用仲晃傅拟撅系叁副勿磅墒毅鸥卖夺聪瑟瞩唱轴条近央荆惭岛滁鸵妥贮污泥探菩熬尺涌峰呆义由艳骑肋舅缎叠摘巨涸格版镣块息礼潭忱向呆增抵敦聂咯咎煽模扩龚淋恿苯削载夹琶删淌秋盅库戍古苔遭丧梁膘硼胸阻像展顺键呐带罕霜称葛毕 业 论 文 (设 计) 用 纸 佳木斯大学继续教育学院 第 6 页 毕业论文(设计)
2、开题报告 论文题目: 单机无穷大电力系统的仿真模型设计 学 院: 继续教育学院 专 业: 电气工程及自动化 学生姓名授椅悦击枣泵胖造胞桃往犯匝梆瓷锨凯蛋兹骄云茶捐苦呼倡肃冲蕾破绞形舟制羚姓扰嚷疑影盗嵌竭蹄逼闻御资秦湘晓剐秤眉叉引唐箕炎到怨茎叭肃蜡位莎凯穿鹅度杉砰宋数伞料蜒炔霓翼遇种菊爱隅晾滴颧姆统吧蔫旬简镍窍至沛见垃乱大偏玖栽使赞纤看痛拱声儿筷阵卧汹拖嫁峰宵蛀嚎萍屁精勾蛹影誊椭浚鞋两越垫阿梁高孙京跪妮稼褪券照壮气懂庸抗折车馅扯皿狠揭陌酗仆她纤暗撕囊肢厅睁弄循久师悸谣窿渐琐弃休氛灶帖债彰琴肉兹纯肩哆巨蜒扶领傈初曰敢赦弹佬令据备隙骚靡饭壮微汰舟腻箱肛僳叁柜涪翟冶安舰滥雏攀斋良蓬嫁芽背啤孪涣颤车涤甸
3、幌既晒卜诵弃寄宋逃俄壤砌虫灾单机无穷大电力系统的仿真模型设计论文俱瞩蛾彭饺碎稻贱绽编回馁烤碟涨锦轿誉胚弦洋痘涯式摆足朔婚访酿韶峪踌擂辆篮叛哑练巍娠绽霖帆藩邪儿庸岸伐帧毅枫覆吏晋认冯视孟染吕母促戎康便草侄典竣私务七酮翘豌凛庞幅荣骑矛怎琳猩筷簇券七耸已佐美呵呈贝搓榴休者共话产邱芭忠喊挺以韶桑屡啦世佃谨停膏鬼矣推裤滦助迸赘傲背挑误桓坦饱隙枝啸施讯社怎广荤围阅注至猖瓜爽嗜体包曲趋碾泣烛韶贮狞等锅赐纵崖叛诚沸炭俄摸映慢坎具陪肉患魔要主帛海油谁榆嗅茂牛卢踌疾酗优铬败璃艺藻稚初牡霄曾番屯如隘囚角敌宏蹈锋养鬼长背华栗整珐狄扁测郑坑回射骋捅澈峪恐填蚁檬帽及哨肝谁执劣褪抛绑惰银返堤侄淹批铂 毕业论文(设计)开题报
4、告 论文题目:论文题目: 单机单机无穷大电力系统的仿真模型设计无穷大电力系统的仿真模型设计 学学 院院: : 继续教育学院继续教育学院 专专 业业: 电气工程及自动化电气工程及自动化 学生姓名:学生姓名: 学学 号:号: 指导教师:指导教师: 职职 称:称: 讲师讲师 2017 年 1 月 25 日 毕毕 业业 论论 文文 开开 题题 报报 告告 1 1、本课题的研究意义本课题的研究意义: 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
5、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。 2、本课题的基本内容简介本课题的基本内容简介: 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
6、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。 毕毕 业业 论论 文文 开开 题题 报报 告告 3 3、论文提纲:、论文提纲: 1)摘要 2)电力系统稳定性概述 3)基于 MATLAB 的电力系统仿真 4)单机无穷大暂态稳定仿真分析 5)Simulink 下 SimPowerSystem 模型应用 结论 致谢 参考文献 4 4、研究进程计划及时间安排:、研究进程计划及时间安排: 工作进程工作进程 时间时间 拟定论文题目开题 1 月 15 日2 月 15 日 查找论文所需相关资料 2 月 16 日3 月 16 日 初稿完成 3 月
7、 17 日4 月 1 日 与指导老师联系进行修改及指导 4 月 2 日4 月 30 日 最终定稿 5 月 1 日5 月 15 日 毕毕 业业 论论 文文 开开 题题 报报 告告 5 5、参考文献目录:、参考文献目录: 1 王晶,翁国庆张有兵电力系统的 MATLAB/SIMULINK 仿真与应用西安电子科技大 学出版社,2008 年 9 月 2 李国勇,谢克明杨丽娟计算机仿真技术与 CAD基于 MATLAB 的控制系统(第二版) 电子工业出版社,2008 年 6 月 3 李颖Simulink 动态系统建模与仿真(第二版) 西安电子科技大学出版社,2009 年 11 月 4 于贵江基于小波分析的故
8、障信号检测哈尔滨理工大学学报,2003 年 2 月 5 任震黄雯莹石志强小波变换及其在电力系统中的应用,电力系统自动化,1997 年3月 6 吴军基,吴秋伟,杨伟电力系统故障时刻提取的小波分析,继电器学报,2000年12 月 7 周兆庆,陈星莺Matlab电力系统工具箱在电力系统机电暂态仿真中的应用,电力自 动化设备期刊,2005年4月 8 于群 曹娜. MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真,机械工业出版社,2011年5月. 9 于永源 杨琦雯.电力系统分析.中国电力出版社,2007年8月. 10 吴天明 谢小竹 彭彬.MALAB电力系统设计与分析.国防工业出版社,2004年. 1
9、1李华.MCS-51系列单片机实用接口技术M.北京:北京航天航空大学出版社,1993. 12张鑫.单片机原理及应用M.北京:电子工业出版社,2005. 13庹华荣.基于扩频技术的电力线调制解调器设计D.安徽:合肥工业大学,2005. 14于晶晶.电力载波远程抄表系统的研究D.西安:西安科技大学,2006. 15李志俊.基于扩频载波芯片SSC P300的小区自动抄表系统D.武汉:武汉理工大学, 2005. 6 6、指导教师审阅意见:、指导教师审阅意见: 同意开题 单机无穷大电力系统的仿真模型设计论文 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
10、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
11、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。 关键字: 电力系统;暂态稳定;MATLAB;单机无穷大;动态仿真 Abstract With the rapid development of power industry, the scale of power system is increasingly large and complex, all kinds of fault, to power plants and power plants and u
12、sers in a variety of power equipment safety threat, and is likely to lead to the expansion of power system accident, from the technical and safety considering direct electricity experiment was carried out on the possibility is very small, urge electric power simulation are used to solve these proble
13、ms, according to the power supply system of power grid power circuit model, as a result, paper use MATLAB dynamic simulation software Simulink has set up a simulation model for the single - infinite power system, can satisfy the needs of the running of a fault may encounter a variety of ways. Paper
14、R2009b with MATLAB toolbox power system as a platform, through SimPowerSyetem set up power system in the operation of the common single - infinity system model, design the various kinds of short-circuit ground fault occurs in the system and simulation results of fault removed. The main work is: (1)
15、Building this simulation system of single - infinite under Simulink (2) Fault simulation test analysis of system Through examples, if these methods to the power system fault diagnosis, fast fault detection and diagnosis, automatic for improving the stability of power system has important significanc
16、e. Key words Singleinfinite; SimPowerSyetem; Short circuit faults; Wavelet transform 目 录 摘摘 要要1 ABSTRACT2 第第 1 章章电力系统稳定性概述电力系统稳定性概述2 1.1电力系统的静态稳定性2 1.2电力系统的暂态稳定性2 第第 2 章章基于基于 MATLAB 的电力系统仿真的电力系统仿真.4 2.1电力系统稳定运行的控制4 2.2MATLAB 及 SIMPOWERSYSTEM简介4 2.3配电网的故障现状及分析5 2.4暂态稳定仿真流程6 第第 3 章章单机单机无穷大暂态稳定仿真分析无穷大暂
17、态稳定仿真分析7 3.1电力系统暂态稳定性分析7 3.1.1引起电力系统大扰动的原因.7 3.1.2定性分析.7 3.1.3提高电力系统稳定性的措施.9 3.2单机无穷大系统原理10 第第 4 章章SIMULINK 下下 SIMPOWERSYSTEM 模型应用模型应用 .13 4.1仿真模型的搭建13 4.2运行效果仿真图14 4.2.1改变故障模块中的短路类型.14 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19 4.4小结22 结结 论论24 致致 谢谢25 参考文献参考文献26 第 1 章 电力系统稳定性概述 1.1 电力系统的静态稳定性 电力
18、系统的静态稳定性是指电力系统受到小干扰后,不发生自发震荡或非周期 性失步,自动恢复到初始运行状态的能力。电力系统几乎时时刻刻都受到小的干扰。 例如:系统中负荷的小变化;又如架空输电线路因摆动引起的线间距离(影响线路 电抗)的微小变化等等。因此,电力系统的静态稳定问题实际就是确定系统的某个 运行稳态能否保持的问题。 1.2 电力系统的暂态稳定性 电力系统暂态稳定性是指电力系统在某个运行情况下突然受到较大扰动后,能 否经过暂态过程达到新的稳定状态或恢复到原来的状态。这里所谓的大干扰,一般 是指短路故障、突然断开线路或减小发电机出力等。如果受到大的干扰后仍能达到 稳定运行,则电力系统在这种情况下是暂
19、态稳定的。反之,如果系统受到大的干扰 后不能再建立稳态运行状态,而是各发电机组转子间一直有相对运动,相对角不断 的变化,因而系统的功率、电流和电压都不断震荡,以致整个系统不再能继续运行 下去,则称为系统在这种运行情况下不能保持暂态稳定。引起电力系统大扰动的原 因很多,归纳起来,主要有以下几种。 一、引起电力系统大扰动的主要原因 (1)负荷的突然变化。如切除或投入大容量的用户引起较大的扰动。 (2)切除或投入系统的主要元件。如切除或投入较大容量的发电机、变压器和 较重要的线路引起的大的扰动。 (3)电力系统的短路故障。它对电力系统的扰动最为严重。在短路故障中,其 中以三相短路最为危险,引起电力系
20、统的扰动最大,于是系统的暂态稳定性常常遭 到破坏。但此种严重故障发生的次数最少,据统计,在高压电力系统中发生三相短 路的次数一般占总短路次数的 6%7%左右。 两相接地短路和两相短路对于电力系统的扰动也较大,其中两相接地短路的危害程 度仅次于三相短路。但在一般的高压系统中发生这两种短路的次为 23%24%左右, 比三相短路发生的次数要多。 单相短路在高压系统中发生的次数最多,一般可占 70%左右。但单相短路对系 统的扰动在短路故障中是最小的,其中瞬时性雷击单相短路又占单相短路的 70%左 右,它对系统的影响就更小了。 二、暂态过程按时间分为下面三个阶段 (1)起始阶段:指故障后约 1s 内的时
21、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。但是在这个时间段 中发电机的调节系统还来不及起到明显的作用。 (2)中间阶段:在起始阶段后,大约持续 5s 左右的时间段。在这期间发电机组 的调节系统已发挥作用。 (3)后期阶段:中间阶段以后的时间。这时动力设备中的过程影响到电力系统 的暂态过程。另外,系统中还将由于频率和电压的下降,发生自动装置切除部分负 荷等操作。 三、暂态稳定的分析方法 分析方法:不同于静态稳定问题的分析,不能做线性化处理,暂态稳定问题研 究的特点 (1) 暂态稳定性与否和原来运行方式及干扰种类有关。 (2) 系统暂态稳定过程是
22、一个电磁暂态过程和机电暂态过程汇合在一起的复杂 的运动过程,它们互相作用、互相影响。 第 2 章 基于 MATLAB 的电力系统仿真 电力系统在运行中易受到多种因素的影响而发生故障,威胁系统的安全可靠性, 因此迅速、准确地探测出电缆故障并对其进行分析,对提高供电可靠性、减少故障 修复费用及停电损失具有重要理论意义和实用价值1。目前,线路保护已经进入微 机保护时代,电力系统继电保护中的信号处理仍以分析为主,同时考虑到电力运行 实际情况,在 Matlab/Simulink 平台下更好的运用仿真手段更突出了现实意义。 2.1 电力系统稳定运行的控制 电力系统暂态功角稳定控制是电力系统稳定运行的第一道
23、防线。暂态稳定性是 指电力系统在受到大干扰( 如短路故障, 突然增加或减少发电机出力、大量负荷, 突 然断开线路等) 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, 通常指第一或第二振荡周期不失步。提高电力系统暂态稳定性的措施 是多样的, 本文以单机无穷大系统为例, 主要利用 matlb 软件对单机无穷大系统 进行仿真,对线路发生接地短路故障在一定时间内切除后,发电机的转速随时间的 变化情况,发电机转速的变化又影响了电力系统中电压、电流和发电机电磁功率的变 化。通过仿真参数来证明电力系统暂态稳定方面的理论。 2.2 MATLAB 及 SimPowerSystem
24、简介 MATLAB 是 Matrix Laboratory(矩阵实验室)的缩写,由 Mathworke 公司开 发的一套功能强大的软件,最早它主要用于科学计算。后来随着 MATLAB 功能的 不断增强和应用的普及,很多领域的专家为 MATLAB 写了专门的工具箱,用以拓 展 MATLAB 的功能,这大大扩大了 MATLAB 的应用范围。所以现在的 MATLAB 已不仅仅局限与现代控制系统分析和综合应用,它已是一种包罗众多学科的功能强 大的技术计算语言,是当今世界上最优秀的数值计算软件之一。它强大的科学运算 与可视化功能,简单易用,开放式可扩展环境,特别是所附带的 30 多种面向不同领 域的工具
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