【正文】 對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式注明并表示感謝。參考文獻[1]張曉春,郭小進,鄒登海,等. 基于MATLAB語言的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定仿真[J]. 湖北電力,2000,03:910+14.[2]李玉梅,馬偉明,張波濤. PSB——基于SIMULINK的一種新型電力系統(tǒng)仿真工具[J]. 電工技術(shù)雜志,2001,08:57.[3]謝小榮,唐義良,崔文進. MATLAB在電力系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用[J]. 電工技術(shù),2000,09:45.[4]都偉杰,張俊芳,劉鵬,等. 基于MATLAB的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性仿真研究[J]. 電網(wǎng)與清潔能源,2009,01:1720.[5]時宇琳,王寶華. 基于Matlab的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定仿真實驗與分析[J]. 實驗室研究與探索,2010,04:4043.[6]華梁,史志平. 基于MATLAB的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性仿真[J]. 硅谷,2010,11:63+55.[7]糜作維,周遙,王林. 電力系統(tǒng)仿真工具綜述[J]. 電氣開關(guān),2010,04:810+14.[8]陶海英. 基于MATLAB的電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)仿真分析[J]. 江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2010,03:8082.[9]李廣凱,李庚銀. 電力系統(tǒng)仿真軟件綜述[J]. 電氣電子教學(xué)學(xué)報,2005,03:6165.[10]彭建飛,任岷,王樹錦. 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庫程序的“通俗易用”的接口，此即用Fortran編寫的萌芽狀態(tài)的MATLAB。它的很多功能模仿了SPICE的設(shè)計，但分析功能比PSPICE稍少一些。1984年，美國MicroSim公司推出來基于SPICE的微機版PSPICE(PersonalSPICE)?，F(xiàn)代化的電網(wǎng)迫切需要現(xiàn)代化的分析手段，對軟件的功能、精度、規(guī)模和速度提出了更高的要求，期望充分利用計算機硬件和軟件技術(shù)的最新成就分析和處理電網(wǎng)的實際問題。 研究設(shè)計的內(nèi)容應(yīng)用MATLAB 進行電力系統(tǒng)仿真的主要步驟是：（1）建立系統(tǒng)模型：建立的是單機無窮大系統(tǒng)（SIMB）。制動電阻的切除時間，也要通過詳細的計算，求出不同輸送功率下制動電阻數(shù)值的上下限和投切時間，然后選擇一個合理的時間。是系統(tǒng)正常運行是的功角特性曲線，是發(fā)生故障時有電氣制動的功角曲線圖，是發(fā)生故障時無電氣制動的功角曲線圖。從物理概念上來說，短路時零序電流通過接地電阻時消耗有功功率，其中的一部分由發(fā)電機來負擔(dān)，因而使發(fā)電機輸出的電磁功率增加，從而減小了加速功率，提高暫態(tài)穩(wěn)定。因此，采用重合閘措施，可顯著提高系統(tǒng)的供電可靠性和暫態(tài)穩(wěn)定性。電力系統(tǒng)中架空輸電線路的短路故障，大多數(shù)是由閃絡(luò)放電造成的，再切斷線路，經(jīng)過一段電弧熄滅和空氣去游離的時間后，短路故障便完全消除了。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于暫態(tài)穩(wěn)定分析時，一般作為穩(wěn)定與不穩(wěn)定模式的分類器或作為產(chǎn)生穩(wěn)定指標的函數(shù)模擬器。此外離線計算量很大，而且識別函數(shù)受系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響。隨著故障的發(fā)展及故障切除后，到底哪些機組最終變成臨界機組群，加速度法不能確定。作者在研究失穩(wěn)模式后指出，對于一個給定的擾動，可以把多機系統(tǒng)分解為臨界機群和剩余機群兩部分，然后按部分角度中心概念變換為一個等值的兩機系統(tǒng)，進一步又可以將這個等值的兩機系統(tǒng)變換為一個等值的單機無窮大系統(tǒng)，從而可以使用等面積定則來求取臨界切除時間。因此當忽略轉(zhuǎn)移電導(dǎo)時，會帶來很大誤差。它是求解電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問題的主要方法。比較與由面積定則確定的極限切除角，若,系統(tǒng)是暫態(tài)穩(wěn)定的，反之則不穩(wěn)定。 極限切除角當最大可能的減速面積小于加速面積時，如果減小切除角，由圖22可知，這既減小了加速面積，又增大了最大可能減速面積。也就是說，動能增量為負值，這意味著轉(zhuǎn)子儲存的動能減小了，即轉(zhuǎn)速下降了，減速過程中動能增量所對應(yīng)的面積稱為減速面積，就是減速面積。也就是說，系統(tǒng)在上述大擾動下保持了暫態(tài)穩(wěn)定性。此時，發(fā)電機的電磁功率大于原動機的功率，過剩功率0，變成減速性的了。 大擾動后發(fā)電機轉(zhuǎn)子的相對運動在正常運行情況下，若原動機輸入功率為（在圖21中用一橫線表示）,發(fā)電機的工作點位點，與此對應(yīng)的功角為。加之轉(zhuǎn)子機械慣性較大，所以，對轉(zhuǎn)子運動的瞬時速度的影響也不大。據(jù)此，我們找出暫態(tài)過程中對轉(zhuǎn)子機械運動其主要影響的因素，在分析計算中加以考慮，而對于影響不大的因素，則予以忽略或作近似考慮。但是，由于原動機調(diào)速器具有較大的慣性，它必須經(jīng)過一定時間后才能改變原動機的功率。如此大規(guī)模的全國電網(wǎng)互聯(lián)系統(tǒng)的形成將大大有利于電力資源在全國范圍內(nèi)的優(yōu)化配置。 以廠網(wǎng)分開為主要內(nèi)容的電力體制改革實施后，我國電網(wǎng)建設(shè)的步伐明顯加快，并且根據(jù)我國電網(wǎng)的特點和發(fā)展趨勢，制定了“西電東送、南北互供、全國聯(lián)網(wǎng)”的電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略，大力推進跨區(qū)輸電、跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)，其目標就是為了促進電力資源在更大范圍內(nèi)的優(yōu)化配置。2012年7月印度兩天之內(nèi)連續(xù)發(fā)生大面積停電事故，是有史以來影響人口最多的電力系統(tǒng)事故。隨著電力市場化和區(qū)域聯(lián)網(wǎng)的不斷推進，電網(wǎng)運行狀態(tài)越發(fā)復(fù)雜多變且接近其極限水平,在運行中，由于某種破壞性的原因，有時會引起電力系統(tǒng)崩潰的問題，如發(fā)生在2003年8月14日的美加大停電，2012年7月30日的印度電網(wǎng)大停電。人區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)在經(jīng)濟性和安全穩(wěn)定性之間的最佳協(xié)調(diào)問題對有關(guān)算法的需求迫在眉睫。據(jù)統(tǒng)計，社會上由于停電造成的損失就更大了。其經(jīng)濟效益十分明顯，不僅可以優(yōu)化能源布局，充分利用西部地區(qū)豐富的水力資源，還可以減少備用容量，進行區(qū)域間的相互功率支援和實現(xiàn)錯峰效益。對這項工作已深入多年，并在離線計算中有成熟的算法取得了良好的成果。發(fā)電機轉(zhuǎn)子相對位置，即相對角的變化，反過來又將影響到電力系統(tǒng)中電流、電壓和發(fā)電機電磁功率的變化。利用MATLAB ，通過SimPowerSystem建立電力系統(tǒng)運行中常見的單機—無窮大系統(tǒng)模型，設(shè)置的是電力系統(tǒng)中常見的單相接地故障，模型中采用快速切除故障、自動重合閘、變壓器中性點經(jīng)小電阻接地、強行勵磁等方法進行仿真，并證明了上述方法能夠提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。但是，由于原動機調(diào)速器具有較大的慣性，它必須經(jīng)過一定時間后才能改變原動機的功率。通過暫態(tài)分析還可以考察和研究各種穩(wěn)定措施的效果以及穩(wěn)定控制的性能，因此通過仿真來驗證所求結(jié)果是否正確，即電力系統(tǒng)在某一狀態(tài)時是否是穩(wěn)定的具有重要意義。如果電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不夠強壯，或者安全自動裝置不夠健全，或者管理失當，都有可能使系統(tǒng)陷入穩(wěn)定危機，甚至大面積停電，乃至全網(wǎng)崩潰，給國民經(jīng)濟造成重大損失。因此，估計大面積停電事故的幾率還將增長。對于我國電網(wǎng)來說，其覆蓋面積大，結(jié)構(gòu)薄弱，負荷密度極不均勻，而電源又往往遠離負荷中心，單位裝機容量分攤到標準輸電線長度比發(fā)達國家的少得多。解決好電力系統(tǒng)實時安全分析方法和安全穩(wěn)定控制技術(shù)的研究和應(yīng)用，已成為電力生產(chǎn)、運行、科研和制造部門的重要任務(wù)，不管在任何情況下，電力調(diào)度運行部門都要把電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行放在首位。印度電網(wǎng)，印度同中國一樣都是大的發(fā)展中國家。 電力系統(tǒng)的互聯(lián)，可以帶來顯著的經(jīng)濟效益，但是長期以來，“分省平衡”的策略成為我國電力發(fā)展的重要弊端，嚴重地制約著我國電力資源的優(yōu)化配置，全國聯(lián)網(wǎng)的進程明顯滯后。 ，居世界第二；，居世界第一，即便如此，我國的發(fā)電量還是不足的。而隨著并行處理技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是可擴展、高性價比的PC集群系統(tǒng)的出現(xiàn)，使這個目標實現(xiàn)的可能性越來越大。精確地確定所有電磁參數(shù)和機械運動參數(shù)在暫態(tài)過程中的變化是很困難的，對于解決一般的工程實際問題往往也是不必要的。（2）發(fā)生不對稱故障時，不計零序和負序電流對轉(zhuǎn)子運動的影響對于零序電流來說，一方面，由于聯(lián)接發(fā)電機的升壓變壓器絕大多數(shù)采用三角形星形接法，發(fā)電機都接在三角形側(cè)，如果故障發(fā)生在高壓網(wǎng)絡(luò)中（大多數(shù)是這樣），則零序電流并不通過發(fā)電機；另一方面，即使發(fā)電機流通零序電流，由于定子三相繞組在空間對稱分布，零序電流所產(chǎn)生的合成氣隙磁場為零，對轉(zhuǎn)子運動也沒有影響。所以，網(wǎng)絡(luò)的負序及零序參數(shù)，也影響系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定。發(fā)電機的工作點將沿著由向移動。發(fā)電機在減速性不平衡轉(zhuǎn)矩的作用下，轉(zhuǎn)速繼續(xù)下降而低于同步速度，相對速度改變符號，即0，于是功角開始減小，發(fā)電機工作點將沿由點向點、變動。在標幺值計算中，可以認為轉(zhuǎn)子在加速過程中獲得的動能增量就等于面積。如果這塊面積的數(shù)值比加速面積小，發(fā)電機將失去同步。臨界角 （29）為了判斷系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性，還必須知道轉(zhuǎn)子抵達極限切除角所用的時間，即所謂切除故障的極限允許時間（簡稱為極限切除時間）。下面簡單介紹其中幾種。（2）直接法直接法在電力系統(tǒng)的應(yīng)用始于20世紀50年代末期，早期引入電力系統(tǒng)中的等面積定則也屬于直接法的一種。直接法的分支結(jié)構(gòu)分為復(fù)雜模型和經(jīng)典模型兩種。其誤差的原因就在于忽略了群際能量與群內(nèi)能量之間的轉(zhuǎn)化。然后，將待分析的電力系統(tǒng)實時運行狀態(tài)的特征送入分類器，即可“識別”該運行狀態(tài)是暫態(tài)穩(wěn)定的，還是不穩(wěn)定的。 ANN是通過模仿生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（人腦）所具有的大規(guī)模并行處理、分布式存儲、強的容錯性、聯(lián)想能力、自組織和學(xué)習(xí)能力等。因此，提高暫態(tài)穩(wěn)定，應(yīng)從減小發(fā)電機轉(zhuǎn)軸上的不平衡功率、減小轉(zhuǎn)子相對加速以及減少轉(zhuǎn)子相對動能變化量等方面著手。當線路不重合時，系統(tǒng)不能保持暫態(tài)穩(wěn)定。3）變壓器中性點經(jīng)小阻抗接地：電壓器中性點經(jīng)小電阻接地只對接地短路起作用。投入的電阻稱之為制動電阻。欠制動時，制動電阻太大，會使制動作用不足，系統(tǒng)照樣失步；過制動時，制動電阻太小，發(fā)電機雖在第一次振蕩中沒有失步，但在故障切除和切除制動電阻之后的第二次振蕩中失步了。2） 聯(lián)鎖切機，即在切除故障的同時，聯(lián)鎖切除送端發(fā)電廠中的一臺或兩臺發(fā)電機。從電壓圖、轉(zhuǎn)速圖和功角圖著手分析是否能夠提高暫態(tài)穩(wěn)定。MATLAB產(chǎn)品族被廣泛地應(yīng)用于信號與圖像處理、控制系統(tǒng)設(shè)計、通訊系統(tǒng)等諸多領(lǐng)域。相對其它EDA軟件