《matlab三机九节点电力系统仿真》由会员分享，可在线阅读，更多相关《matlab三机九节点电力系统仿真（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、三机九节点电力系统暂态仿真学院：自动化学院专业：电气工程专业学号：姓名： 授课教师：江宁强一、摘要电力系统仿真计算己经成为电力系统设计、运行与控制中不可缺少的手段。通过设 置不同故障类型、不同故障地点运用仿真技术可以对电力系统的暂态稳定进行分析。本文采 用EEEE 3机9节点的经典多机模型，基于隐式梯形积分法对系统发生三相金属性短路故障 进行仿真，分析系统在这种情况下的暂态稳定。发电机模型采用经典的二阶模型;负荷采用 恒定阻抗负荷。在Matlab2010上编写程序进行调试和运行。电力系统是由不同类型的发电机组、多种电力负荷、不同电压等级的电力网络等组成的 十分庞人复杂的动力学系统。其暂态过渡过
2、程不仅包括电磁方面的过渡过程，而且还有机电 方面的过渡过程。由此可见，电力系统的数学模型是一个强非线性的高维状态方程组。在动 态稳定仿真中使用简单的电力系统模型，通过仿真计算分析说明，此仿真方法可以进行简单 的电力系统暂态分析，对提高电力系统暂态稳定具有重要意义。二、案例本次课程主要应用 P. M Aiideison and A. A. Fouad 编写的 Power System Control and Stability一书中所引用的Western System Coordinated Council (WSCC)三机九节点系统模型。 系统电路结构拓扑图如下：图23机9节点系统系统数据其中
3、，节点数据如卜:节点号有无负载 类型 电压 相角有功负荷 无功负荷有功出力无功出力电压基准期塑电压N=l031.04000.000.000.0071.6027.0016.501.0402021.02500.000.000.00163.006.7018.001.0253021.02500.000.000.0085.00-10.9013.801.0254001.00000.000.000.000.000.00230.001.0265101.00000.00125.0050.000.000.000.000.9966101.00000.0090.0030.000.000.000.001.0137001
4、.00000.000.000.000.000.00230.001.0268101.00000.00100.0035.000.000.000.001.0169001.00000.000.000.000.000.00230.001.032;%支路数据%从到电阻电抗容纳类型变比B=l40.00.05760.011270.00.06250.011390.00.05860.011450.0100.0850.17600460.0170.0920.15800570.0320.1610.30600690.0390.1700.35800780.00850.0720.14900890.01190.10080.20
5、900;发电机数据如卜:%发电机母线XdXd1TdOXqxqTqO，TjXfGe= 110.14600.06088.960.09690.0969047.280.0576220.89580.11986.000.86450.19690.53512.800.0625331.31250.18138.591.25780.25000.6006.020.0585;三、仿真框图在仿真之前，首先，应明确仿真的所要到达的结果，即仿真目标:本此仿真的结果主要 是得到发电机攻角、转速随时间变化的值，包括故障前、故障中、故障后。故障前，系统处 于稳定状态，发电机的攻角、转速基本稳定。而当系统发生故障以及故障切除，系统结
6、构拓 扑发生变化，系统的状态也将随时间发生变化，为了求取系统状态的变化，我们通过对系统 进行简化建立数学模型，得到相关的代数一微分方程组，进行数值计算，从而得到系统状态 的随时河的变化值。此次仿真的系统以发电机二阶经典模型来进行系统是数学建模，系统的 状态量为发电机攻角、发电机转速。其次，当明确仿真目标后，我们就得明确大体的仿真框架流程。仿真框架流程如K：图3-1仿真流程图四、仿真模型在电力系统的机电暂态仿真中，常根据实际要求的不同，采用不同时间尺度的仿真模型, 而仿真算法和采用的模型有直接的关系，卜面就本次仿真实例机电暂态过程的仿真模型及其 仿真算法。一、潮流计算由于本文以三机九节点为模型，
7、假定节点一为参考节点，这样就有2两个发电机的PV节 点，6个PQ节点，未知量为8个节点（包括2个PV节点和6个PQ节点）的电压相角，还有 6个节点（PQ节点）的电压幅值。可以先求出Y矩阵0 -1?. 36111000 +17. 36LLl00000 -16.OOOOi00000 +16. OOOOiD00 -17. OfiOiD0a00 +1?. 36111003. 30?4 -39.30891-1.3652 +! 1.60431-1.9422 +i0.5i0?i0000-1.3652 +11.604112.5528 -17.338210-1. 1376 + 5. 97511D0a-I. 94
8、22 +10.510o3. 2222 -15. B3D9i000 十】6.0000=00-1.1876 + 59T5h02. 8047 -35.44561000000-1.6171 +13.69801D0a tir. 064Bi0o-1.282Q 十 5. 58B2i00o000D00D0-1.2820 十 5.58822L-I.6R1 +13. 60i02. ?22 -23. 30321 -1. 1551 9. 78431 -1.1551 + 9 7&1312.4371 -32.1539i然后，我们列写方程,图4-1 Y矩阵也就是利用各个节点的有功、无功功率的平衡关系，列写14个功率平衡方程
9、。这样就能使用牛顿一拉夫逊算法来求解这14个非线性方程。其中的关键是要计算出雅克比矩阵Columns 1 thxouizh 31-】6“3000001635000000-IS. 0378000001& 037400000-31.3625】888810.9 彩000-3.48021.0271I. 73660011.8026-17.687105. 884500i.r60i-1.280500010.86280-16. qqq005.63】62. 2920-2.4063】6.5006.20990-3?. 296014.3426000.38%0000001-a. 1667-24.399410.23260
10、0000374005. 457010.2850-34.268】000. 7581003.4B02-）.0271-1.7366000-=iQi = Qis 匕 XVSGJ sm爲 一 By cos) = 07=1雅可比矩阵J各元素的表达式NJ = M L比= B/i - Giifi - S dfiNa =-Bjjj-qoeiMij = BJi + Gijei=+ Bijei=恥-。/+切其中,（G” 勺-BJ）1=1bi = f（q,z,+场）/=!进行牛顿拉夫逊算法得到潮流结杲1.000003.00001.040000071.600027.000016.50001.04002.000002.00001.02500.162000163.00006.700018.00001.02503.000002.00001.02500.08140085.0000-10.800013.80001.02504.0000001.0258-0.03870000230.00001.02605.00001.000000.9956-0.06961
