matlab单机带负荷系统模型,用MATLAB仿真实现电力系统静态稳定性分析

科技情报开发与经济 SCI-TECH INFORMATION DEVELOPMENT ＆ ECONOMY 2008 年第 18 卷第 34 期 1 问题的提出电力系统静态稳定是一个相对成熟的研究领域，为了提高电力系统的静态稳定性，在这一研究领域内已有相当多的研究成果应用于工程实际，并产生了巨大的经济和社会效益。随着电网规模的扩大，早期的稳定理论逐渐不能适应现代稳定分析的需求，因此电力系统的研究者们就提出了许多新的理论和分析方法。为了提高电力系统稳定性，本文将设计基于 M A T L A B 的单机—无穷大系统电力系统静态稳定的仿真分析。 2 系统模型的仿真及分析为了保证问题研究具有普遍性，我们选择了典型的电力系统─ ─ 单机—无穷大系统(见图 1)，同时依据问题研究的侧重点，忽略原动机的出力变化，供给同步发电机带有正阶跃响应的机械功率。模仿图 1 所示，直接利用 S P S 中的以下模块来组成我们要研究的单机—无穷大系统。例如由同步发电机(S y n c h ro n o u s M a c h in e p u S ta n d a rd)和励磁调节系统(E x c ita tio n s y s te m) 模拟发电机系统、变压器(T h re e - P h a s e T ra n s fo rm e r)、输电线路 (D is trib u te d P a ra m e te rs L in e)、小负荷 (T h re e -P h a s e P a ra lle l R L C L o a d)、三相电压源(T h re e - P h a s e S o u rc e)以及测量元件等模拟无穷大电力系统，如此就构成了 M A T L A B 环境下的单机—无穷大系统仿真模型。本文在进行励磁调节设计仿真时主要用到了 M A T L A B 中的电力系统软件模块 S P S 和 S im u lin k 软件包，二者的结合使用户既可以方便地利用现成的电力模块进行仿真，又可以自由地创建新的电力模块，从而大大增强了 M A T L A B 的电力系统仿真能力。2 .1 系统模型的建立 2 .1 .1 基于 M A T L A B 建立系统元件模型单机—无穷大系统的 M A T L A B /S P S 建模提供了丰富的电力及电气系统元件模型，在 S im u lin k 运行环境下，只需应用鼠标拖放的方式将所需电气元件的模块添加到模型编辑窗口，并将它们连接起来，就可以快速地组建仿真模型，从而实现电力系统的仿真计算。 2 .1 .2 基于 M A T L A B 建立励磁系统和 P S S 模型单机—无穷大系统对励磁系统用子系统进行了包装。将发电机测量 (M a c h in e s M e a s u re m e n t)中的输出作为 P S S 的输入端(In)，而 P S S 的输出端(V s ta b)作为 E x c ita tio n S y s te m(A V R)中的输入端(V s ta b)，这样就使原来的励磁调节系统附加上了电力系统稳定器，见图 2 。励磁系统模块包含了自动电压调节器 A V R 和电力系统稳定器 P S S 。其中，A V R 从发电机中引入机端电压交、直轴两分量信号，经过 A V R 内部传递函数公式，与模块中的机端参考电压信号进行比较，并输出励磁电压信号，反馈给发电机与单机—无穷大系统中。P S S 作为励磁系统的子模块，它的输出是励磁输入信号的一种，通过 o n -o f

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