电力系统自动化课程设计--发电机并网

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1、 课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书 题题 目目 学学 院院 专专 业业 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 1 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、设计完成后提交的文件和图三、设计完成后提交的文件和图表表 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：

2、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。 2 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。 3

3、目录目录 摘要 4 绪论 5 一 设计内容及要求 6 1.1 设计题目 6 1.2 设计要求 6 二 发电机并网条件设计 6 三 发电机并网模型的建立 9 3.1 发电机的仿真模型. 9 3.2 线路和变压器仿真模型 . 10 3.3 系统仿真模型 . 10 3.4 负荷仿真模型 . 10 四 发电机并网过程的仿真 . 10 4.1 利用 Matlab 建立仿真模型 . 10 4.2 GUI 设计 . 13 4.3 功能实现 . 14 心得体会 . 15 参考文献 . 16 摘要摘要 电机并网要求满足准同期条件，并网要求准确、快速。准确可以保障安全和 减少对发电机并网引起的冲击，而快速则能够减

4、小发电机的空转损耗。随着计算 机工业的发展和数字技术的迅猛进步， 研制使用能够自动实现发电机并网的智能 仪器已成为发电厂技术革新和自动化改造的重要课题。 计算机仿真技术己成为电力系统研究、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

5、 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 ） 。 本文探讨了发电机安全并入电网所需的条件， 借助工程计算软件Matlab强大 的绘图功能对不同条件下的并网过程进行了仿真分析， 从而得出了一些重要的结 论。这些结论为自动准同期装置的研制提供了理论根据。 关键词关键词: 发电机并网；Matlab 仿真；准同期条件 5 绪论绪论 随着负荷的变动，电力系统中发电机运行的台数也经常改变。因此。同步发 电机的并列操作是电厂的一项重要操作。另外，当系统发生某些事故时也常要 求将备用发电机组迅速投入电网运行由于某种原因，解列

6、运行的电网需要联合 运行，这就需要电网间实行并列操作。可见，在电力系统运行中并列操作足较为 频繁的。 三相同步发电机是常用的交流发电机，但是单一的1台三相同步发电机对电 网供电有明显的缺点： (1)不能保证供电质量(电压和频率的稳定性)和可靠性(发生故障就得停电） ； (2)无法实现供电的灵活性和经济性； 这些缺点可以通过多台三相同步发电机并联来改善。 通过并联可将几台同步 发电机或几个发电站并成一个电网。 现代发电厂中都是把几台同步发电机并联起 来接在共同的汇流排上， 一个地区总是有好几个发电厂并联起来组成一个强大的 电力系统。 电网供电比单机供电有许多优点： (1)提高了供电的可靠性。1台电机发生故障或定期检修不会引起停电事故 (2)提高