【正文】 在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！如果線路發(fā)生的是瞬時(shí)性故障，則單相重合成功，即恢復(fù)三相的正常運(yùn)行。對(duì)于中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)，為了提高接地短路（兩相短路接地、單相接地）時(shí)的暫態(tài)穩(wěn)定，變壓器中性點(diǎn)可經(jīng)小電阻后再接地。on39。SIMULINK的求解器能確保連續(xù)系統(tǒng)或離散系統(tǒng)的仿真高速、準(zhǔn)確的進(jìn)行。MATLAB將數(shù)值分析、矩陣運(yùn)算、信號(hào)處理、圖形功能和系統(tǒng)仿真融為一體，使用戶在易學(xué)易用的環(huán)境中解決問(wèn)題，如同書(shū)寫(xiě)數(shù)學(xué)公式一樣，避免了傳統(tǒng)的復(fù)雜專業(yè)編輯。（3） EWB（Electronic Workbench）軟件是Interactive ImageTechnologies Ltd在20世紀(jì)90年代初推出的電路仿真軟件。（4）結(jié)果分析 仿真之后，分析所得的圖形。合適的制動(dòng)電阻和投切時(shí)間，則可顯著提高系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性，否則，存在欠制動(dòng)和過(guò)制動(dòng)。 圖32快速切除故障對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響應(yīng)該指出的是，減少故障切除時(shí)間對(duì)提高暫態(tài)穩(wěn)定的效果，與短路故障的類型有很大關(guān)系。 提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的方法由于大擾動(dòng)后，發(fā)電機(jī)機(jī)械功率和電磁功率的差額，即加速功率是導(dǎo)致系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定破壞的主要原因。現(xiàn)將幾種常用的人工智能方法簡(jiǎn)要介紹如下：1） 模式識(shí)別法通過(guò)離線計(jì)算各種運(yùn)行方式在預(yù)想事故下的暫態(tài)穩(wěn)定性從而獲取知識(shí)樣本，并通過(guò)對(duì)樣本的“學(xué)習(xí)”，選取有用的知識(shí)，直接建立適應(yīng)于在線應(yīng)用的簡(jiǎn)單計(jì)算器模型，即分類器。隨后，直接法的研究進(jìn)入了一個(gè)高速發(fā)展階段，產(chǎn)生了很多新方法。目前，在電力系統(tǒng)中取得實(shí)際應(yīng)用的暫態(tài)穩(wěn)定分析方法主要有兩類，即時(shí)域仿真法和直接法。同理，根據(jù)等面積定則，可以確定搖擺的最小角度，即 （26）由圖21可以看到，在給定的計(jì)算條件下，當(dāng)切除角一定時(shí)，有一個(gè)最大可能的減速面積。雖然此時(shí)發(fā)電機(jī)恢復(fù)了同步，但由于功率平衡尚未恢復(fù)，所以不能在點(diǎn)確立同步運(yùn)行的穩(wěn)態(tài)。故障時(shí)確定正序分量的等值電路與正常運(yùn)行時(shí)的等值電路不同之處，僅在于故障處接入由故障類型確定的故障附加阻抗.應(yīng)該指出，由于與負(fù)序及零序參數(shù)有關(guān)，故障時(shí)正序電流、電壓及功率，除與正序參數(shù)有關(guān)外，也與負(fù)序及零序有關(guān)。所以，由大擾動(dòng)引起的電力系統(tǒng)暫態(tài)過(guò)程，是一個(gè)電磁暫態(tài)過(guò)程和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子間機(jī)械運(yùn)動(dòng)暫態(tài)過(guò)程交織在一起的復(fù)雜過(guò)程?！笆晃濉蹦┢冢浜先龒{地下電站開(kāi)發(fā)，建設(shè)向華北送電的支流輸電工程，南北之間將形成以三峽為支撐的主干通道。諸多因素導(dǎo)致了美加大停電，其實(shí)這也不是偶然現(xiàn)象了，在此之前美國(guó)已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)兩次規(guī)模較大的停電了。國(guó)內(nèi)外電力系統(tǒng)穩(wěn)定破壞事故統(tǒng)計(jì)表明，暫態(tài)穩(wěn)定破壞的事故率居于首位，從而暫態(tài)穩(wěn)定分析組成動(dòng)態(tài)安全評(píng)定的主體。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)電力系統(tǒng)的互聯(lián)，可以帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益，但是電力系統(tǒng)的規(guī)模越大，引起系統(tǒng)事故的可能性也越大，系統(tǒng)中任一元件發(fā)生故障都有可能引起事故擴(kuò)大。電力系統(tǒng)受到大的擾動(dòng)時(shí)，表征系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的各種電磁參數(shù)都要發(fā)生急劇的變化。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)，暫態(tài)穩(wěn)定，單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)，電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，MATLABIII AbstractWith the development of society and technology,some large power systems have been turned up in the world these characteristic of these systems are wide boundary and nonlinear. With the impelling of the marketization of the power system and the regional networking, the system operation are near its limit levels more and more. Sometimes the collapse of power system will be caused for the specific damage.A Single Machine Infinite Bus System (SMIBS) is established via the Power System Block in the MATLAB,and the Singlephase ground short circuit fault is setted .The fast faultclearing,automatic reclosing lock,the transformer neutral grounding via low resistance are adopted to simulate ,which are proved to improve the the power system transient stability. Key words: Power System , Transient Stability , Single Machine Infinite Bus System , Power System Stabilizer , MATLAB I 目錄 1電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性概述 1 1 22電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定研究的內(nèi)容 6 6 7 9 103電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的研究方法 12 12 14 15 184電力系統(tǒng)常用仿真簡(jiǎn)介 20 20 21 235基于SIMULINK的單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性仿真 24 24 25 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性仿真 316結(jié)論 38參考文獻(xiàn) 41致謝 43 I1 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性概述 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定及其意義電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題是指電力系統(tǒng)受到大的擾動(dòng)之后各發(fā)電機(jī)是否能繼續(xù)保持同步運(yùn)行的問(wèn)題。然而，隨著電力市場(chǎng)化和區(qū)域聯(lián)網(wǎng)的不斷推進(jìn)，電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)越發(fā)復(fù)雜多變且接近其極限水平，同時(shí)，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外時(shí)有發(fā)生由于系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性不足且對(duì)策遲緩引起的大停電事故，造成了經(jīng)濟(jì)上的巨大損失，這些都提示著我們提高對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性分析的重視。我國(guó)即將形成的大型互聯(lián)混合輸電系統(tǒng)在世界上是舉世無(wú)雙的，如何保證該系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是一個(gè)極其重大和迫切的研究課題。這都給我國(guó)的電網(wǎng)的運(yùn)行帶來(lái)了很多啟示。 截至到2006年，以三峽工程為核心，以華中電網(wǎng)為依托，向東南西北四個(gè)方向輻射聯(lián)網(wǎng)的輸電線路已基本建成。這樣，發(fā)電機(jī)的電磁功率與原動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率之間就失去了平衡，于是產(chǎn)生了不平衡轉(zhuǎn)矩。不計(jì)零序和負(fù)序電流的影響，就大大地簡(jiǎn)化了不對(duì)稱故障時(shí)暫態(tài)穩(wěn)定的計(jì)算。在此過(guò)剩功率作用下，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速開(kāi)始降低，雖然相對(duì)速度開(kāi)始減小，但她仍大于零，因此功角繼續(xù)增大，工作點(diǎn)將沿由向變動(dòng)。顯然，當(dāng)滿足 （24）的條件時(shí)，動(dòng)能增量為零，即短路后得到加速使其轉(zhuǎn)速高于同步速的發(fā)電機(jī)重新恢復(fù)了同步。也可以比較時(shí)間，由面積定則確定的極限切除角，在上求出相對(duì)應(yīng)的極限切除時(shí)間,系統(tǒng)是暫態(tài)穩(wěn)定的，反之是不穩(wěn)定的。由于這些問(wèn)題未得到解決，直接法的發(fā)展一度處于低潮。所以，加速度法只是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)性的粗略方法，現(xiàn)在一般將它作為判別候選臨界機(jī)群的“過(guò)濾器”。為了對(duì)某一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型賦予特定的功能，必須經(jīng)歷學(xué)習(xí)和記憶兩個(gè)階段。當(dāng)然，不成功的重合閘，則不利于系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。那么，從圖35中易得，無(wú)電氣制動(dòng)時(shí)，加速面積是，減速面積是；有電氣制動(dòng)時(shí)，加速面積是，減速面積仍然是。單機(jī)—無(wú)窮大系統(tǒng)認(rèn)為功率無(wú)窮大，頻率恒定，電壓恒定，是工程上最常用的手段，也是電力系統(tǒng)模擬仿真最簡(jiǎn)單、最基本的的運(yùn)行方式，即對(duì)現(xiàn)實(shí)進(jìn)行近似處理，以簡(jiǎn)化模型，更有利于得出結(jié)論，簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程。可以說(shuō)在同類產(chǎn)品中，它是功能最為強(qiáng)大的模擬和數(shù)字電路混合仿真EDA軟件，在國(guó)內(nèi)普遍使用。此后，MATLAB軟件的功能不斷得到豐富和發(fā)展。SIMULINK模塊庫(kù)是可定制的，用戶也可以修改已有模塊的圖標(biāo)，允許用戶把自己編寫(xiě)的C、FORTRAN、Ada代碼直接植入SIMULINK模型中。（2） 波形圖的保存運(yùn)行之后，打開(kāi)scope，得到圖形，在matlab指令窗口輸入： set(0,39。經(jīng)運(yùn)行，得到波形圖515，圖516和圖517，虛線代表強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)為1。顯然，快速切除故障可以減少調(diào)節(jié)時(shí)間，降低超調(diào)量，更有助于電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)，使我樹(shù)立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法。盡我所知，除文中已經(jīng)特別注明引用的內(nèi)容和致謝的地方外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。圖526自動(dòng)重合閘仿真圖經(jīng)過(guò)運(yùn)行得到波形圖527，圖528和圖529，實(shí)線表示有自動(dòng)重合閘，虛線表示沒(méi)有重合閘。對(duì)典型系統(tǒng)計(jì)算表明，電阻值以4%（變壓器額定容量為基準(zhǔn)）左右為宜。,39。在此基礎(chǔ)上，整個(gè)系統(tǒng)可以按照自頂向下或自底向上的方式搭建。也就是說(shuō)，可以直接利用鼠標(biāo)在模型窗口中劃出所需要的控制系統(tǒng)模型，然后再利用該軟件提供的功能來(lái)對(duì)控制系統(tǒng)直接進(jìn)行模擬，很明顯，這可以將一個(gè)原本很復(fù)雜的系統(tǒng)變得相當(dāng)容易輸入。它的界面直觀，易學(xué)易用。此外，還可用于教學(xué)和培訓(xùn)。因此，要通過(guò)認(rèn)真計(jì)算后，確定出合適的制動(dòng)電阻數(shù)值。對(duì)于中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)，為了提高接地短路（兩相短路接地、單相接地）時(shí)的暫態(tài)穩(wěn)定，變壓器中性點(diǎn)可經(jīng)過(guò)小電阻再接地。（1）增加發(fā)電機(jī)輸出的電磁功率的方法主要有以下幾種：1）自動(dòng)重合閘裝置：重合閘成功可以增加減速面積，從而提高暫態(tài)穩(wěn)定。模式識(shí)別法的優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算速度很快，其存在的主要問(wèn)題是如何合理選擇樣本集和識(shí)別函數(shù)，以保證足夠的精度。下面簡(jiǎn)單介紹其中幾種方法1） 擴(kuò)展等面積法（EEAC）是由我國(guó)學(xué)者薛禹勝博士于1986年提出來(lái)的，此方法將現(xiàn)代電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析的思想與古典的等面積定則結(jié)合，具有快速、直觀的特點(diǎn)。時(shí)域法是將電力系統(tǒng)各元件模型根據(jù)元件拓?fù)潢P(guān)系形成全系統(tǒng)模型，這是一組聯(lián)立的微分方程組和代數(shù)方程組，然后以穩(wěn)態(tài)工況或潮流解為初值，求擾動(dòng)下的數(shù)值解，即逐步求得系統(tǒng)狀態(tài)量和代數(shù)量隨時(shí)間的變化曲線，并根據(jù)發(fā)電機(jī)功角值大于某一特定閥值來(lái)判別系統(tǒng)能否在大擾動(dòng)后維持暫態(tài)穩(wěn)定運(yùn)行。顯然，最大可能的減速面積大于加速面積，是保持暫態(tài)穩(wěn)定的條件。考慮到過(guò)程中的能量損耗，震蕩將逐漸衰減，最后在點(diǎn)上穩(wěn)定地運(yùn)行。（4）不考慮頻率變化對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的影響在一般暫態(tài)過(guò)程中，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速偏離同步轉(zhuǎn)速不多，可以不考慮頻率變化對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的影響，各元件參數(shù)值都按額定頻率計(jì)算。因此，只需要研究表征發(fā)電機(jī)是否同步運(yùn)行的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)特性，即功角隨時(shí)間變化特性便可以了。目前，我國(guó)尚未出現(xiàn)大面積的停電，但事實(shí)上我們的居民生活中時(shí)常停電，特別是夏天和冬天，但大多數(shù)情況下，是電力部門(mén)主動(dòng)做的拉閘限電，而非事先出現(xiàn)了什么故障，也就是說(shuō)這是由于發(fā)電量不足造成的，所以我國(guó)的發(fā)電量還有待于提高，相對(duì)地，電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性的研究也是一個(gè)重大的課題。印度發(fā)電量世界排名第五，僅次于美國(guó)，中國(guó)，日本和俄羅斯，但印度的電力供應(yīng)嚴(yán)重不足。三峽工程標(biāo)志著全國(guó)性跨地區(qū)聯(lián)網(wǎng)的開(kāi)始，高效的遠(yuǎn)方大機(jī)組越來(lái)越重要，聯(lián)絡(luò)線的作用從緊急支援延伸到經(jīng)濟(jì)換電而接近穩(wěn)定極限。隨著“西電東送、南北互供、全國(guó)聯(lián)網(wǎng)”戰(zhàn)略的全面實(shí)施，到2020年左右，我國(guó)將建成世界上罕見(jiàn)的跨區(qū)域和遠(yuǎn)距離傳輸巨大功率的超高壓交、直流混合輸電系統(tǒng)。在不平衡轉(zhuǎn)矩的作用下，發(fā)電機(jī)開(kāi)始改變轉(zhuǎn)速，使各發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子間的相對(duì)位置發(fā)生變化（機(jī)械運(yùn)動(dòng)）。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日指導(dǎo)教師評(píng)閱書(shū)指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)：一、撰寫(xiě)（設(shè)計(jì)）過(guò)程學(xué)生在論文（設(shè)計(jì)）過(guò)程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)、技能的扎實(shí)程度□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和專業(yè)技能分析和解決問(wèn)題的能力□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計(jì)方案的合理性□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）期間的出勤情況□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫(xiě)規(guī)范？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格三、論文（設(shè)計(jì)）水平論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)）所體現(xiàn)的整體水平□ 優(yōu)