【正文】 果仿真 由于大擾動后發(fā)電機機械功率和電磁功率的差額(即加速功率PmPe)是導(dǎo)致系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定破壞的主要原因。因此減少大擾動后發(fā)電機的加速功率是首先考慮的措施。因此提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的一些有效措施，包括電力系統(tǒng)穩(wěn)定器、快速切除故障、故障限流器、自適應(yīng)單相自動重合閘等，進(jìn)行仿真分析。設(shè)置線路L2出口處發(fā)生短路故障(故障發(fā)生時間均定在ls)作為對系統(tǒng)的大擾動。在進(jìn)行動態(tài)仿真時分別設(shè)置以下的一些情況： 設(shè)置線路L2出口處發(fā)生短路故障(故障時間均發(fā)生在2S)作為對系統(tǒng)最大的擾動。在進(jìn)行動態(tài)仿真時分別設(shè)置以下的一些情況：(1) 線路L2出口處發(fā)生單相接地短路，對電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS的效果進(jìn)行分析(PSS可通過切換開關(guān)進(jìn)行投退)，、。 機端電壓( 未加PSS) 相角( 未加PSS) 轉(zhuǎn)速( 未加PSS) 結(jié)論分析：未投入PSS時，盡管采用了快速切除故障的措施。由于系統(tǒng)本身有延遲，故障斷開之后仍然出現(xiàn)震蕩。 機端電壓（ 加有PSS) 相角（ 加有PSS) 轉(zhuǎn)速（ 加有PSS) 結(jié)論分析：可知，對于單相接地短路故障，采用PSS可有效地增加系統(tǒng)對振蕩的阻尼效果，使波形更平緩，同時對其它故障諧波有較大的消除作用。(2) 線路L2出口處發(fā)生單相接地短路，仿真時附加PSS，、 所示；將此仿真效果與(1)，對快速切除故障的效果進(jìn)行分析。 機端電壓（ 加有PSS) 轉(zhuǎn)速（ 加有PSS) 相角（ 加有PSS) 結(jié)論分析： 未投入PSS時，系統(tǒng)發(fā)生故障時暫時失去穩(wěn)定性，、，而且造成的波動較大，穩(wěn)定性更差一些，震蕩持續(xù)時間較長，由于進(jìn)一步對參數(shù)進(jìn)行了設(shè)置，所示的穩(wěn)態(tài)波形更加平穩(wěn)。 (3)線路L2出口處發(fā)生三相接地短路，仿真時不加PSS，對自適應(yīng)單相重合閘的效果進(jìn)行分析，、。 機端電壓(三相接地短路 ，未加PSS) 轉(zhuǎn)速(三相接地短路 ，未加PSS) 相角(三相接地短路 ，未加PSS) 對于三相接地短路這樣非常嚴(yán)重的故障形式，未投入PSS 時, 盡管采用了快速切除故障的措施, 系統(tǒng)仍失去了穩(wěn)定性。當(dāng)加入PSS后，、： 機端電壓(三相接地短路 ，加PSS) 相角(三相接地短路 ，加PSS) 相角(三相接地短路 ，加PSS) 結(jié)論分析：由于三相接地短路，系統(tǒng)脫離暫態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)，隨時間增加相電流會在短時間內(nèi)迅速增加，對于三相接地短路這樣非常嚴(yán)重的故障形式, 采用PSS 可有效地增加系統(tǒng)的阻尼振蕩效果, 使系統(tǒng)迅速地趨向穩(wěn)定。 短路故障的類型和發(fā)生及切除時間可由三相短路模塊(ThreePhase Fault)進(jìn)行設(shè)置。動態(tài)仿真時選擇ode23tb，并采用略去直流分量和其他復(fù)雜濾波分量的Phasors法，可顯著地加快仿真速度。 由可知，對于單相接地短路這樣故障形式，采用PSS可有效地增加系統(tǒng)的阻尼振蕩效果，使系統(tǒng)迅速地趨向穩(wěn)定；而未投入PSS時，盡管采用了快速切除故障的措施，系統(tǒng)穩(wěn)定性較差。在系統(tǒng)附加PSS的前提下。、．可見快速切除故障對于提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性有著決定性的作用。電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS模塊的輸入信號即可采用發(fā)電機加速功率的Pa=PmPe(),也可以采用轉(zhuǎn)子角速度變化量dω(),本仿真采用后一種。而未投入PSS時，盡管采用了快速切除故障的措施，系統(tǒng)仍失去了穩(wěn)定性。同時采用自動重合閘也是提高系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的一個有效經(jīng)濟地方法，本次穩(wěn)態(tài)故障仿真對自適應(yīng)單相重合閘的效果進(jìn)行仿真分析。與傳統(tǒng)的單相重合閘不同，自適應(yīng)重合閘不是盲目進(jìn)行，可在重合前判別單相接地短路故障的性質(zhì)，若為永久性故障，則重合閉鎖；若為瞬時性故障，則重合進(jìn)行閉鎖；若為瞬時性故障，則重合進(jìn)行。由圖3可知，若單相接地短路為瞬時性故障，重合成功可有效提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。由于高壓架空線路以發(fā)生瞬時性單相接地短路故障居多(占線路故障的70%80%)，而一般重合閘的成功率可達(dá)90%以上，因此單相重合閘的使用可以提高供電的可靠性和暫態(tài)穩(wěn)定性。 小結(jié) MATLAB SPS集直觀性、技巧性和操作的簡易性于一身，是一款較優(yōu)秀的電力系統(tǒng)仿真軟件，同時SPS提供豐富的Help文檔，有利于使用者進(jìn)行學(xué)習(xí)。本次仿真以單機—無窮大系統(tǒng)或兩極系統(tǒng)為對象進(jìn)行仿真。分析了運行故障對穩(wěn)態(tài)的干擾，對實際電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定具有參考價值，仿真實踐表明，SPS是電力系統(tǒng)機電暫態(tài)穩(wěn)定分析的有力工具。第五章 結(jié)論和展望 隨著現(xiàn)代電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展，復(fù)雜的電力控制系統(tǒng)在技術(shù)和安全對電網(wǎng)的要求越來越高，其可能遇到的多種情況正在考驗著電力運行的可持續(xù)性和穩(wěn)定性，期間自動化技術(shù)的進(jìn)步正在彌補這這種巨大落差，更好的對電網(wǎng)系統(tǒng)各種故障的檢測和分析成為了當(dāng)前熱門的研究課題，更具有非常實用的現(xiàn)實意義。本論文通過對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性研究領(lǐng)域故障判斷分析，以MATLAB/Simulink為電力系統(tǒng)仿真應(yīng)用平臺，基于MATLAB語言的電力系統(tǒng)工具箱，非常方便地搭建了電力系統(tǒng)各種模型，并且將這些模型保存起來，最終建立了較復(fù)雜的系統(tǒng)仿真模型。運用小波變換對故障信號進(jìn)行特征提取，完成了對故障檢測點的實時分析和研究，對電力系統(tǒng)運行中易出現(xiàn)的故障問題進(jìn)行調(diào)試和分析，通過仿真運算驗證了方法的正確和可行性，總之，利用MATLAB強大的計算功能和編程技術(shù)，提高仿真計算的靈活性和效率，為仿真電力系統(tǒng)，分析電力系統(tǒng)提供了一種新的手段。 本次電力系統(tǒng)仿真主要有以下優(yōu)點： 1）部署成本低，建模效率高，能有效地降低試驗風(fēng)險，并且最大限度的保留了仿真的完整度，通過優(yōu)化的算法，達(dá)到了很高的精度，并且為更加復(fù)雜的電力系統(tǒng)提供了研究參考。 2）易用性強，界面友好，操作使用非常方便?？梢匀我庠黾酉嚓P(guān)模塊，并且可以定制模塊元件或代碼，交互式應(yīng)用最大限度的快速評估不同算法，進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。 有待進(jìn)一步研究的工作： 1) 對故障信號的提取過程尚需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究。比如說故障測距方面，通過對故障的檢測，運用各種不同的方法測量出故障發(fā)生的具體位置和時間，以此加深對電力系統(tǒng)應(yīng)用理解。2) 由于配電電網(wǎng)一般是高壓電，仿真用到的模型能否優(yōu)化使其達(dá)到更接近現(xiàn)實情況的匹配，近代直流高壓電HDVC系統(tǒng)的模型對仿真的驗證有待研究。參考文獻(xiàn)[1] 王晶，翁國慶．張有兵．電力系統(tǒng)的MATLAB/SIMULINK仿真與應(yīng)用．西安電子科技大學(xué)出版社，2008年9月．[2] 李國勇，謝克明．楊麗娟．計算機仿真技術(shù)與CAD—基于MATLAB的控制系統(tǒng)（第二版）．電子工業(yè)出版社，2008年6月．[3] 李穎．Simulink動態(tài)系統(tǒng)建模與仿真（第二版）．西安電子科技大學(xué)出版社，2009年11月．[4] 于貴江．基于小波分析的故障信號檢測．哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報，2003年2月．[5] 任震．黃雯瑩．石志強．小波變換及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，電力系統(tǒng)自動化，1997年3月．[6] 吳軍基，吳秋偉，楊偉．電力系統(tǒng)故障時刻提取的小波分析，繼電器學(xué)報，2000年12月．[7] 周兆慶，陳星鶯．Matlab電力系統(tǒng)工具箱在電力系統(tǒng)機電暫態(tài)仿真中的應(yīng)用，電力自動化設(shè)備期刊，2005年4月．[8] 于群 曹娜. MATLAB/Simulink電力系統(tǒng)建模與仿真,機械工業(yè)出版社，2011年5月.[9] 于永源 ，2007年8月.[10] 吳天明 謝小竹 ，2004年1月.[11] . 中國水利水電出版社，2003年8月.致 謝時間過得真快，轉(zhuǎn)眼間，已經(jīng)在湖南科技大學(xué)度過了四個年頭，這四年是我人生中很重要的四年，我不僅能夠接觸到傳道授業(yè)解惑的良師，還能認(rèn)識許在多方面比我優(yōu)秀的同學(xué)、朋友。他們不僅能夠授我知識、學(xué)問，而且從更多方面指導(dǎo)我的人生，使我更加完善自己。這里留下了我求學(xué)的足跡，這里見證了我成長的點滴。努力了將近三個月的畢業(yè)設(shè)計終于要出爐了，在這期間，收獲了太多太多，從剛開始的彷徨與困惑，到現(xiàn)在腦海中清晰的設(shè)計思路和步驟，離不開老師和同學(xué)們的幫助和鼓勵！本次設(shè)計是在我的導(dǎo)師朱紅萍老師的指導(dǎo)下完成的，從最初我對本次設(shè)計的不了解到能夠整體把握再到比較順利的完成本次設(shè)計，這一步一步的走來，其中都包含了朱老師耐心的指引和教導(dǎo)。通過本次設(shè)計，我從宏觀上把握了基于Matlab的電力系統(tǒng)仿真方法，朱老師讓我從簡單的單機—無窮大系統(tǒng)入手，進(jìn)而對電力系統(tǒng)的仿真研究有了一個清晰的思路，和具體的了解！并且在朱老師細(xì)心的指導(dǎo)下，成功得到了MATLAB的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析的仿真結(jié)果，驗證了投入PSS（電力系統(tǒng)穩(wěn)定器）和快速切除故障對提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定的積極作用！同樣在本次設(shè)計中老師始終踐行著“授人以魚，不如授之以漁”的原則，她教導(dǎo)我們遇到問題先自己解決，自己解決不了的小組討論，討論還得不到結(jié)論的再找老師一起討論。這種學(xué)習(xí)模式的大大提高了學(xué)習(xí)的自主能動性，發(fā)揮了團(tuán)隊合作精神。在此，我向張老師表示我最誠摯的謝意。此外還要感謝我們班上的幾位同學(xué)，在設(shè)計的整個過程中，我們相互討論，也解決了一定的問題，從你們身上我看到了“認(rèn)真”二字，在無形中也促使我更加用心的完成本次設(shè)計。感謝我的父母，對我二十多年來辛勤的養(yǎng)育，他們對我無條件的支持，讓我可以去追求自己的夢想，他們的愛是我前行的動力。在設(shè)計的過程中，也得到了許多同學(xué)寶貴的建議，在此一并致以誠摯的謝意。最后，衷心的感謝信息學(xué)院的每位老師，謝謝你們在學(xué)習(xí)上、生活中給予我的關(guān)心與支持。衷心祝愿湖南科技大學(xué)的明天更加美