《基于MATLAB河南省南阳地区电网仿真与分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于MATLAB河南省南阳地区电网仿真与分析（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、0基于 MATLAB 的河南省南阳电网仿真与分析1摘 要随着系统规模的扩大、互联以及大型机组快速励磁系统的采用，电力系统的低频振荡问题也随之凸现，特别是通过交流输电线互联的系统，由于送电距离长，而联络线又相对较弱，很容易由此引发低频振荡。在互联系统中，低频震荡问题越来越成为影响电力系统稳定的重要因素，因此对低频振荡的研究具有十分重要的意义。本论文使用 MATLAB 仿真软件中的电力系统模块（PSB）和其它相关模块针对河南省南阳地区电网及特高压接入时产生的低频振荡现象对该电网的影响进行了仿真分析，介绍了 MATLAB 软件在电力系统中的应用，以及利用动态仿真工具 Simulink 和电力系统工具
2、箱 PSD 进行仿真的基本方法，阐述了电力系统低频振荡的产生机理、分析方法和抑制措施。在仿真平台上，以河南省南阳地区电网为建模对象，通过模块选择，线路连接，以及参数设置，对该地区的电力系统运行情况进行仿真，并在南阳变附加一个低频正弦波以模拟低频振荡现象对南阳电网的影响。关键词：电力系统低频振荡 MATLAB 南阳电网 仿真2AbstractWith expansion of scale of power system, the use of Internet and large set fast excitation system, power system low frequency osc
3、illation problem has appeared. Particularly, the system interconnected with the AC transmission lines , because of the long transmission distance and the relatively weak contact line, easily resulting in low frequency oscillation. In interconnected power system, low frequency oscillation problem bec
4、omes a more important factor that affects the power system stability, so the study on low-frequency oscillation has very important significance.In this paper, I use power system block(PSB) of MATLAB simulation software and other related block to simulate the power network of Nanyang region in Henan
5、province and analyze the influence of the low frequency which is generated by the introduce of UHV on the power grid. This paper also introduces MATLAB software and its application in power system, and the usage of dynamic simulation tool(SIMULINK) and power system toolbox, expounds the causes, the
6、analysis methods and the control measures of power system low frequency oscillation. On this platform of simulation, choose the power grid of Nanyang region in Henan province as the modeling object, through the module selection, circuit connection, as well as the parameter settings, to simulate the
7、operation of power system in this region, and add an additional low frequency sine wave on Nanyang transformer substation to simulate the influence of low frequency oscillation phenomenon on Nanyang power grid.Keywords:low frequency oscillation MATLAB power grid of Nanyang simuliation3目 录摘要IAbstract
8、1 绪论11.1 电力系统简介11.1.1 电力系统的概念11.1.2 电力系统的特点11.1.3 电力系统的基本要求21.2 电力系统的 MATLAB 仿真31.2.1 matlab 简介31.2.2 matlab 在电力系统中的应用41.3 本论文的主要内容52 电力系统的低频振荡现象62.1 电力系统的稳定性62.1.1 电力系统静态稳定性62.1.2 电力系统暂态稳定性62.1.3 电力系统动态稳定性72.2 电力系统低频振荡现象72.3 低频振荡的发生机理82.4 小干扰稳定的分析方法92.5 低频振荡的抑制措施113 基 MATLAB 的河南省南阳电网建模仿真143.1 MATLA
9、B/SIMULINK 的特点143.1.1 MATLAB 的特点143.1.2 SIMULINK 的特点143.1.3 SimPowerSystems 模块库简介153.2 河南省南阳地区电网概况173.3 河南省南阳地区电力系统仿真主要元件模型简介183.3.1 同步电机模块1843.3.2 电力变压器模块193.3.3 三相动态负荷模块203.3.4 PI 型等效电路模块203.3.5 Powergui 模块213.3.6 示波器213.4 河南省南阳地区电力系统仿真模型构建224 基于 MATLAB 的河南省南阳地区电力系统仿真结果及分析244.1 河南省南阳地区电网仿真结果处理244.
10、2 低频振荡现象对于河南省南阳电网影响的仿真结果分析244.2.1 低频振荡现象对于发电厂的影响244.2.2 低频振荡现象对于南阳站高压侧母线电压的影响254.2.3 低频振荡现象对于 1000kV 线路有功功率的影响264.2.4 低频振荡现象对于 500kV 母线电压的影响284.2.5 低频振荡现象对于 220kV 母线电压的影响29结论31致谢32参考文献3301 绪 论1.1 电力系统简介 1.1.1 电力系统的概念电力系统是生产，输送，分配，消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体。电力系统包括水力，火力发电厂，输送功率用的输电线，转换电压及进行线路投切，保护的变电所，以网络
11、的形式把发电厂和电力用户连成一个整体，将电能输送到每一个用户。也就是说电力系统是由发电机，变压器，自动装置，断路器等电力设备和架空线，电缆等输电线及附属的各种电压电流功率表等测量仪器，保护设备和整个控制，监视，通信设施等构成 1。电力网通常按电压等级的高低、供电范围的大小分为地方电力网、区域电力网和超高压远距离输电网。地方电力网是指 35kV 及以下，供电半径在2050km 以内的电力网。一般企业、工矿和农村乡镇配电网络属于地方电网。电压等级在 35kV 以上。供电半径超过 50km，联系较多发电厂的电力网，称为区域电力网，电压等级为 110220kV 的网络，就属于这种类型的电力网。电压等级
12、为 330750kV 网络，一般是由远距离输电线路连接而成的，通常称为超高压远距离输电网，它的主要任务是把远处发电厂生产的电能输送到负荷中心，同时还联系若干区域电力网形成跨省、跨地区的大型电力系统，如我国的东北、华北、华东、华中、西北和南方等网络，就属于这一类型的电力网。1.1.2 电力系统的特点电能的生产、变换、输送、分配以及使用与其他工业不同，它具有下述特点：（1） 电能不能大量存储在电力系统中，电能的生产、变换、输送、分配和使用是同时进行的。发电厂在任何时刻生产的电能必须等于该时刻用电设备消耗的电能与变幻输送和分配环节中损耗的电能之和，即发电容量和用电容量随时应保持平衡，因而不论是转换能
13、量的原动机或发电机，或是输送、分配电能的变压器或输电线路及用电设备等，只要其中任何一个元件发生故障，都将影响系统的正常工作。（2） 过渡过程十分短暂电是以电磁波的形式传播的，电力系统正常运行时，负荷在不断地变化，1发电容量应跟踪做相应变化，以便适应负荷的需求。当电力系统运行情况发生变化时所引起的电磁方面和电机方面的过渡过程是十分短暂的。当电力系统出现异常状态，如短路故障、过电压、发电机失去稳定等过程，更是极其短暂，往往只能用微秒或毫秒来计量时间。因此，不论是正常运行时所进行的调整和切换等操作，还是故障时为切除故障部分或为将故障限制在一定范围内已迅速恢复供电所进行的一系列操作，仅仅依靠人工操作是不能达到满意效果的，甚至是不可能的。因而，必须采用各种自动装置、远动装置、保护装置和计算机技术来迅速而准确地完成各项调整和操作任务。（3） 电能生产与国民经济各部门和人民生
