【正文】 題提供了有效的解決方法。在 MATLAB/SPS工具箱中Continuous(在 MATLAB 6．5中為Power GUI)具有穩(wěn)態(tài)潮流計(jì)算以及初始值設(shè)定的功能。利用其中“Load Flow and Machine Initialization”選項(xiàng)來(lái)運(yùn)行新的負(fù)荷，得出原動(dòng)機(jī)、勵(lì)磁系統(tǒng)和同步發(fā)電機(jī)在此負(fù)荷下的穩(wěn)態(tài)值。將穩(wěn)態(tài)時(shí)的機(jī)械功率、勵(lì)磁電壓、機(jī)端電壓及定子電流作為系統(tǒng)的初始值添入發(fā)電機(jī)模型參數(shù)輸入界面相應(yīng)的選框中，即完成穩(wěn)態(tài)初始值設(shè)置。仿真時(shí)間設(shè)置。選擇Simulation下的Simulation Parameters選項(xiàng)，在彈出的對(duì)話框中對(duì)Solver 模塊參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。輸入仿真時(shí)間，在Start time欄輸入0，在Stop time欄輸入30，即仿真時(shí)間設(shè)置為30s。 動(dòng)態(tài)特性仿真 三相短路故障如圖315連接線路。雙擊3Phase Fault元件，對(duì)該元件的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，在Fault resistances欄輸入 1e3，在 Ground resistance欄輸入 1e3，在Transition time欄輸入[15,]，在Transition status欄輸入[1,0]，在Snubbers resistance欄輸入1e4，在Sample time of the internal timer欄輸入0，在Snubbers Capacition欄輸入inf ，選中Phase A,B,C Fault以及 Ground Fault。通過(guò)以上參數(shù)的設(shè)置，得出以下仿真電路波形：通過(guò)仿真波形可以看出，勵(lì)磁控制系統(tǒng)在發(fā)生三相短路時(shí)的幾個(gè)重要參數(shù)的動(dòng)態(tài)狀圖316 三相短路故障時(shí)：發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速仿真波形況，根據(jù)設(shè)置以及波形可以看出，故障發(fā)生時(shí)間為15s處。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速W 在遭遇升壓變壓器出線端短路時(shí)，出現(xiàn)很強(qiáng)烈的振蕩，但振蕩的幅值隨著勵(lì)磁系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)逐漸降低，并且趨于穩(wěn)定。而同步發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓卻由于發(fā)生三相接地短路，使得電壓瞬間降低至0附近。在故障消除后，由于勵(lì)磁調(diào)節(jié)的時(shí)延并不能使電壓直接恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)。而這正是由于勵(lì)磁控制系統(tǒng)的迅速?gòu)?qiáng)勵(lì)作用的結(jié)果。圖317 三相短路故障時(shí)：同步發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓仿真波形阻尼繞組電流Ifd、功率角 和功率Pe，同樣，在第15s處系統(tǒng)發(fā)生升壓變壓器出線d端三相短路時(shí)產(chǎn)生了劇烈的變化。在故障消除后，隨著電壓值得逐步恢復(fù)，電壓偏差值的減小，相應(yīng)的測(cè)量參數(shù)數(shù)值也都得到了恢復(fù)。圖318 三相短路故障時(shí)：Ifd, 和Pe仿真波形d 機(jī)端電壓參考值階躍將3Phase Fault元件移出仿真電路，雙擊Step元件，對(duì)該元件參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。在Step time欄輸入 14，在Initial value欄輸入1，在Final ，在Sample time欄輸入0。通過(guò)以上的參數(shù)設(shè)置，得到了如下仿真波形：通過(guò)仿真波形可以看出，勵(lì)磁控制系統(tǒng)在發(fā)生機(jī)端電壓參考值階躍時(shí)的幾個(gè)重要參數(shù)的動(dòng)態(tài)狀況，根據(jù)設(shè)置以及波形可以看出，故障發(fā)生時(shí)間為14s處，機(jī)端電壓參考值上升5%，并且該故障持續(xù)到仿真結(jié)束。IfddPe圖319 機(jī)端電壓參考值階躍時(shí)：發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的仿真波形如圖319所示為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速W在遭遇機(jī)端電壓參考值階躍時(shí)，出現(xiàn)很輕微的振蕩，但振蕩的幅值隨著勵(lì)磁系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)逐漸降低，并且趨于穩(wěn)定。圖320 機(jī)端電壓參考值階躍時(shí)：機(jī)端電壓仿真波形如圖320所示為同步發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓在發(fā)生機(jī)端電壓參考值階躍的波形，可見(jiàn)，在14s時(shí)，機(jī)端電壓發(fā)生階躍，電壓上升5%。由于故障，由于勵(lì)磁控制系統(tǒng)的工作原理是根據(jù)電壓檢測(cè)值同機(jī)端電壓參考值得偏差值而進(jìn)行調(diào)節(jié)的，所以在機(jī)端電壓參考值上升5%后，響應(yīng)的檢測(cè)值的偏差值也會(huì)上升5%。處系統(tǒng)發(fā)生機(jī)端電壓參考值階躍時(shí)只有功率角 有輕微的減小。由于本文大于勵(lì)d磁圖321 機(jī)端電壓參考值階躍時(shí)：Ifd, 和Pe仿真波形d控制系統(tǒng)的仿真時(shí)基于電壓的，所以，阻尼繞組電流在電壓參考值階躍時(shí)不會(huì)有太大變化。 斷線（跳閘）故障將Step元件參數(shù)設(shè)為初值，即在Step time欄輸入 0，在Initial value欄輸入0，在Final value欄輸入1，在Sample time輸入0。同時(shí)，將3Phase Fault元件移出仿真電路。雙擊3Phase Breaker元件，對(duì)該模塊參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，在Initial status of breakers欄選擇closed，選中Switching of phase A,B,C，在Transition time欄輸入[15,25]，在Sample time of the internal time欄輸入0，在Breakers resistance欄輸入 ，在Snubbers resistance欄輸入1e6，在Snubbers capacitance欄輸入inf。IfddPe圖322 斷線（跳閘）故障時(shí)：機(jī)端電壓仿真波形圖323 斷線（跳閘）故障時(shí)：發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的仿真波形通過(guò)以上參數(shù)設(shè)置，得到以下仿真波形：通過(guò)仿真波形可以看出，勵(lì)磁控制系統(tǒng)在發(fā)生斷線（跳閘）故障時(shí)的幾個(gè)重要參數(shù)的動(dòng)態(tài)狀況，根據(jù)設(shè)置以及波形可以看出，故障發(fā)生時(shí)間是從15s到25處。斷線（跳閘）故障的實(shí)質(zhì)就是斷路器的分閘合閘，更具體一些就是投切負(fù)荷。設(shè)置這個(gè)故障的原因，也就是分析勵(lì)磁控制系統(tǒng)在負(fù)荷變化時(shí)的控制狀況。如圖322所示為機(jī)端電壓的仿真波形，在15s斷路器斷開(kāi)時(shí)，由于負(fù)荷突然減少，電壓參考值會(huì)突然上升，25s處斷路器合閘，也就是在增加負(fù)荷時(shí)，電壓參考值會(huì)因?yàn)樨?fù)荷的增加而減小。但變化的幅度都不是特別大，勵(lì)磁控制系統(tǒng)在負(fù)荷變化時(shí)，迅速調(diào)節(jié)，直至電壓平穩(wěn)。IfddPe圖324 斷線（跳閘）故障時(shí)：Ifd, 和Pe仿真波形d如圖323所示為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的變化波形，在14s時(shí)由于斷路器斷開(kāi)負(fù)荷減少，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速會(huì)稍微提高，但當(dāng)斷路器合閘負(fù)荷增加時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速會(huì)相應(yīng)減慢，而隨著勵(lì)磁控制系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)，機(jī)端電壓偏差值得減小，同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速也會(huì)相應(yīng)的變化，以適應(yīng)當(dāng)前的負(fù)荷。如圖324為阻尼繞組電流Ifd、功率角 和功率Pe的仿真波形，如圖可知，在斷路d器的分閘合閘時(shí)三組參數(shù)的變化都不是特別的大，尤其是功率，阻尼繞組電流在斷路器分閘時(shí)瞬間減小，合閘時(shí)瞬間增大，并隨著勵(lì)磁控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，逐步變化為正常值。第四章 總結(jié)本文從勵(lì)磁控制系統(tǒng)的基本原理入手，介紹了勵(lì)磁控制系統(tǒng)各模塊的功能結(jié)構(gòu)，并通過(guò)利用MATLAB仿真軟件對(duì)同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真模型的建立，同時(shí)考慮到勵(lì)磁控制系統(tǒng)仿真的重復(fù)性及操作的繁瑣性，本文還增加了MATLAB 中的POWERGUI模塊。在此基礎(chǔ)上針對(duì)同步發(fā)電機(jī)在打擾動(dòng)的動(dòng)態(tài)特性情況進(jìn)行了仿真研究，如：機(jī)端電壓三相短路、電壓參考值階躍和斷路（跳閘），通過(guò)對(duì)以上三種擾動(dòng)情況的仿真，我們可以得到如下幾個(gè)結(jié)論：，如：機(jī)端電壓三相短路、電壓參考值階躍和斷路（跳閘）時(shí)，勵(lì)磁控制系統(tǒng)可以對(duì)發(fā)電機(jī)運(yùn)行進(jìn)行對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)。，具有提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用。通過(guò)以上仿真可以看出，在發(fā)電機(jī)沒(méi)有出現(xiàn)故障時(shí)，運(yùn)行平穩(wěn)，輸出穩(wěn)定。，勵(lì)磁系統(tǒng)能夠快速動(dòng)作，在故障狀態(tài)時(shí)可以迅速?gòu)?qiáng)勵(lì)，將勵(lì)磁電壓迅速上升至頂值電壓，并通過(guò)再次或多次調(diào)解逐步使電壓恢復(fù)至穩(wěn)定值。，通過(guò)在MALTAB/SIMULINK下對(duì)同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真建模，可以很簡(jiǎn)潔的將復(fù)雜的系統(tǒng)表達(dá)出來(lái)，并可以很好的將勵(lì)磁控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀況表現(xiàn)出來(lái)。在發(fā)現(xiàn)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，也發(fā)現(xiàn)了勵(lì)磁控制系統(tǒng)的需要改進(jìn)的地方，如：在遇到打擾動(dòng)情況下勵(lì)磁控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。致 謝時(shí)光飛逝四年的大學(xué)生活在這個(gè)季節(jié)就要畫上一個(gè)句號(hào)了，而我的人生才只是畫上了一個(gè)逗號(hào)。當(dāng)自己終于可以從找工作、畢業(yè)論文的壓力中解脫出來(lái)，長(zhǎng)長(zhǎng)的吁出一口氣時(shí)，我突然意識(shí)到，原來(lái)四年的大學(xué)生活已經(jīng)過(guò)去了，到了該告別的時(shí)候了。一念至此，竟有些恍惚，所謂白駒過(guò)隙、百代過(guò)客云云，想起來(lái)便是這般惆悵了?？墒倾皭澲螅傄f(shuō)些什么。大學(xué)四年，生活其實(shí)很簡(jiǎn)單，只是讀書、寫字和考試的周而復(fù)始。如果把這種單調(diào)的生活看作一場(chǎng)場(chǎng)循環(huán)的演出，那么我只是一個(gè)安靜的演員。這篇畢業(yè)論文也稱不上什么精彩的臺(tái)詞，只不過(guò)是一種循環(huán)演出即將告一段落的謝幕詞。但是無(wú)論多么蹩腳的演員，無(wú)論臺(tái)下有多少觀眾，即使只說(shuō)給自己聽(tīng)，在他謝幕時(shí)也總要感激一些人，是這些人幫助他走上舞臺(tái)，成功或者不那么成功的“演出”。我在這里首先要感謝的是我的論文指導(dǎo)老師——?jiǎng)⑺既A老師。這篇論文從調(diào)研報(bào)告、資料查找、修改到最后的定稿，如果沒(méi)有劉老師的心血，尚不知以何等糟糕的面目出現(xiàn)，我很自豪有這樣的一位老師，他值得我感激和尊敬。感謝和我共度四年美好大學(xué)生活的2022級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化5班的全體同學(xué)。感謝電氣信息學(xué)院的所有授課老師，你們使我終身受益。感謝所有關(guān)心、鼓勵(lì)、支持我的家人、親戚和朋友。參考文獻(xiàn)[1] 張森， 仿真技術(shù)主導(dǎo)實(shí)例應(yīng)用教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022.[2] 鐘麟，王峰. 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