电力系统自动化课程设计---发电机并网模型的建立与并网过程的仿真分析

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1、 发电机并网模型的建立与并网过程的仿真分析 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。 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: 发电机并网；Matlab 仿真；准同期条件 发电机并网模型的建立与并网过程

2、的仿真分析 前 言 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。 本次工程训练的题目是发电机并网模型的建立与并网过程的仿真分析。 具体内容是发电机并网模型的建立、并网过程的仿真。 本次课程设计涉及面较广，需查阅大量资料，由于上学期刚了解此专业课， 故对一些知识点理解的不是很深刻，因此，错误与疏漏之处再所难免，望老师批 评指正。 发电机并网模型的建立与并网

3、过程的仿真分析 1 第一章 绪论 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)提高了供电的经济性和灵活

4、性，例如水电厂与火电厂并联时在枯水期和 旺水期两种电厂可以调配发电，使得水资源得到合理使用。在用电高峰期和低 谷期可以灵活地决定投入电网的发电机数量，提高了发电效率和供电灵活性。 （3)提高了供电质量，电网的容量巨大，单台发电机的投入与停机。个别负载的 变化，对电网的影响甚微，衡量供电质量的电压和频率可视为恒定不变的常数。 发电机并网是电力系统的一项经常、重要操作，不恰当的并列可能造成电气 设备的损坏并对系统的稳定产生影响。过去对发电机并列的工程培训和研究，一 般需要动模机组和多种传感器、录波器等昂贵设备。成本高且数据读取和计算复 杂、繁琐，输出结果不理想。而利用数字仿真只需要有计算机和相应的软件即可 实现，不但成本低，还可以很方便地得到各种所需数据、波形等结果，对数据的 处理也更方便。 发电机并网模型的建立与并网过程的仿真分析 2 第二章 设计任务 2.1 设计题目 发电机并网模型的建立、并网过程的仿真 2.2 设计要求 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况下， 发电机并