电力系统自动化课程设计--发电机并网模型的建立和并网过程的Matlab仿真

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1、 课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书 题题 目目 电力系统自动化课程设计电力系统自动化课程设计 学学 院院 信息科学与电气工程学院信息科学与电气工程学院 专专 业业 电气工程及其自动化电气工程及其自动化 班班 级级 学生姓名学生姓名 学学 号号 12 月月 3 日至日至 12 月月 16 日日 共共 2 周周 指导教师指导教师(签字签字) 院院 长长(签字签字) 年年 月月 日日 2 一、设计内容及要求一、设计内容及要求 1、根据发电机自动准同期并入电网所需的条件，使用 Matlab 对不同条件下 的并网过程进行仿真分析。 二、设计原始资料二、设计原始资料 详见参考书 三、设计完成后提交

2、的文件和图表三、设计完成后提交的文件和图表 1计算说明书部分计算说明书部分 仿真结果及设计说明书（论文） 2图纸部分：图纸部分： 仿真电路 程序和仿真结果等以图片的形式附在设计报告中。 3 四、进程安排四、进程安排 第一周：第一周： 第一天上午：选题，查资料； 第一天下午：制定设计方案； 第二第五天：搭建仿真模型，完成仿真部分； 第二周： 第一四天：对仿真结果进行分析，完善设计方案，并完成设计报告； 第五天：答辩，交设计报告。 五、主要参考资料五、主要参考资料 电力系统分析（第三版） 于永源主编，中国电力出版社，2007 年 电力系统自动化 ，王葵、孙莹编著，中国电力出版社，2007 年； 电

3、力系统稳态分析 ，陈珩 主编，中国电力出版社，2007 年； 电力系统暂态分析，李光琦 主编，中国电力出版社，2007 年。 4 目录目录 前言5 1 设计任务及要求5 11 设计目的.5 1.2 设计内容和基本要求.5 2 发电机并网条件分析6 2.1 并网的理想条件6 2.2 相位差、频率差和电压差对滑差的影响.6 3 发电机并网模型建立8 3.1 仿真模型.8 3.2 系统仿真模型的建立.9 4发电机并网过程仿真分析.10 4.1 潮流计算和初始状态设置.10 4.2 发电机并网仿真.10 5 仿真结果分析11 6 总结16 参考文献 17 5 前言前言 计算机仿真技术己成为电力系统研究

4、、规划、设计和运行等各个方面的重要 方法和手段。 由于电力系统的特殊性, 很多研究无法采用实验的方法进行, 仿真 分析显得尤为重要。 发动机并网是电力系统中常见而重要的一项操作, 不恰当的 并列操作将导致严重的后果。 因此, 对同步发电机的并列操作进行研究, 提高并 列操作的准确度和可靠性, 对于系统的可靠运行具有很大的现实意义。 MATlAB是高性能数值计算和可视化软件产品。它由主包、Simulink 及功能 各异的工具箱组成。从版本开始增加了一个专用于电力系统分析的PSB（电力系 统模块,Power system blockset ） 。PSB中主要有同步机、异步机、变压器、 直流机、特殊

5、电机的线性和非线性、有名的和标么值系统的、不同仿真精度的设 备模型库单相三相的分布和集中参数的传输线单相、三相断路器及各种电力系 统的负荷模型、电力半导体器件库以及控制和测量环节。再借助其他模块库或工 具箱,在Simulink环境下, 可以进行电力系统的仿真计算, 并可方便地对各种波 形进行图形显示。本文以一单机一无穷大系统为模型, 在环境下使用GUI、 Simulink、m语言等创建一发电机并网过程分析与仿真系统。该系统可以对多种 情况下的发电机并网过程进行仿真分析, 并将仿真结果显示于GUI界面。 1 1 设计任务及要求分析设计任务及要求分析 1.1 设计目的 通过发电机并网模型的建立与仿

6、真分析，使学生掌握发电机并网方法和 Matlab/Simulink 中的电力系统模块 （PSB） ， 深化学生对发电机并网技术的理解， 培养学生分析、解决问题的能力和 Matlab 软件的应用能力。 1.2 设计内容和基本要求 设计内容主要包括发电机并网模型的建立和并网过程的 Matlab 仿真。 基本要求如下： 1、发电机并网条件分析； 2、发电机并网模型的建立； 3、分别对发电机端电压电压与电网电压幅值、频率和初相位在各种匹配情 6 况下，发电机并网过程的仿真； 4、 理论分析结果与仿真分析结果的比较。 2 2 发电机并网条件分析发电机并网条件分析 2.1 并网的理想条件 同步发电机组并列运行，并列断路器合闸时冲击电流应尽可