matlab 暂态稳定性 基于MATLAB的电力系统暂态稳定性仿真

S 1 L [ C 0 N 〔高科技产品研发〗 到VALLE 基于MATLAB的电力系统暂态稳定性仿真华梁史志平 (南京铁道职业技术学院苏州校区江苏 苏州 215137) 摘要：电力系统暂态稳定分析的主要目的是检查系统在大扰动下(如故障、切机、切负荷、重合闸操作等情况)，各发电机组间能否保持同步运行。电力系统稳定器(PSS)用辅助控制信号来控制励磁系统，以改善电力糸统动态性能。在MATLAB的Simulinkfö境下仿真机系统，以验证其暂态稳定性· 关键词：暂态稳定：PSS; MATLAB;仿真 中图分类号：TM7文献标识码：A文章编号；1671一7597()0610063一01 1鳙论 其中，HTG为汽轮机模块，Excitation System为励磁系统，Multi-Band power system Stabilizer为多带电力系统稳定器，它们与同步电机 电力系统暂态稳定分析的主要目的是检查系统在大扰动下(如故障、 模块Synchronous Machine共同构成了带PSS励磁控制系统的同步发电机模 切机、切负荷、重合闸操作等情况)，各发电机组间能否保持同步运行， 型。PPS把同步电机转子偏离转速dw作为反馈量，向励磁调节器引入新的咐 如果能保持同步运行，并具有可以接受的电压和频率水平，则称此电力系 加的控制信号，改善发电机系统的动态特性。 统在这一大扰动下是暂态稳定的。 为验证PSS对系统暂态稳定的作用，特构造一无PSS的系统模型用于比 当电力系统受到大扰动时，发电机的输入机械功率和输出电磁功率失 较。图3表示系统正常运行时前20秒的转子角度差(以Ml作为参考量)、转 ．去平衡，引起转子的速度以及角度的变化，各机组间发生相对摇摆，如果 子角速度、发电机机端电压。 这种摇摆最后平息下来，系统中各发电机仍能保持同步运行，过渡到一个新的运行状态，则认为系统在此扰动下是暂态稳定的。 励磁系统是同步发电机的重要组成部分，它将直接影响发电机的运行特性。励磁系统一般由两部分构成：第一部分是励磁功率单元，它向同步发电机的励磁绕组提供直流励磁电流；第二部分是励磁调节器，它根据发电机的运行状态，自动调节功率单元输出的励磁电流，以满足发电机的运行要求。励磁控制系统的主要任务，就是进行电压控制、合理分配无功，以提高同步发电机并列运行的稳定性。 电力系统稳定器(PSS)是一辅助控制环节。它通过引入机组转速或角频率的反馈量(实际系统中是采用发电机机端有功功率作为反馈量)，向励磁调节系统引入一种按某一震荡频率设计的新的附加控制信号，以增加正殂尼转矩，从而改善发电机系统的运行特性。 2系蕊仿真 本文对图1的三机测试系统进行仿真。其中MI和M3为PV节点，M2作为平衡节点，三机向一3000负荷供电。 500kV 图3正常运行时仿真结果 5闐kV 可以看出，转子角度差和转子角速度在丌机前5秒出现略微摆动后趋 | 5闐M V A 于稳定。此三机系统是一个稳定的系统。 M2 13．8kV巧0(收V 巧00MVA 假设系统在8、8．3秒时发生A相短路故障，图4表示有PSS和无PSS情况 丨00k 200km M I 下此时的转子角度差(以Ml作为参考量)、转子角速度、发电机机端电 1000MVA 1000MVA 1 3 kV巧0 V 压。 1000MVA M3 3000 MW 13．8kV巧04取V 1000MVA 图1三机测试系统 2表示的是一个完整的带PSS励磁控制系统的Simulrnk仿真模型示意 图。 有PSS 无PSS 图4 A相短路故障时仿真结果 由图中可