【正文】 3039。 | 87 9EsPP?????? 固有振蕩頻率 0 . 9 8 7 9 3 1 4 . 1 6 7 . 6 7 2 55 . 2 7 2 2sRosc JP r a d sT?? ?? ? ? 639。39?？梢灾苯诱{用 ,用戶也可以將自己編寫的實用程序導入到 MATLAB 函數庫中方便自己以后調用，此外許多的 MATLAB 愛好者都編寫了一些經典的程序，用戶可以直接進行下載就可以用。 MATLAB 的基本數據單位是矩陣，它的指令表達式與數學、工程中常用的形式十分相似，故用 MATLAB 來解算問題要比用 C， FORTRAN 等語言完成相同的事情簡捷得多，并且 MATLAB也吸收了像 Maple 等軟件的優(yōu)點 ,使 MATLAB成為一個強大的數學軟件。 MATLAB 的概述 MATLAB 是目前世界上最流行的、應用最為廣泛的工程計算和仿真軟件，它有效地將計算、可視化和編程集中一個易于開發(fā)的環(huán)境。在下一章中，我們主要 一些參數的計算，并介紹遺傳算法的相關計算。n ?？梢郧蟪?RmT? ? 的傳遞函數： ? ?? ?? ?? ?39。nu *nu? ? ??? 圖 42 超前補償網絡方框圖 寫出上圖的狀態(tài)方程 為： 51 1661 gTu u u TT? ????? ? ????????? (45) 552 1 2 666(1 ) gTTu u u u T? ????? ? ? ????????? (46) 5 5 53 2 1 3 66 6 61 gT T Tu u u u u TT T T? ????? ? ? ???? ? ? ? ?????? ? ? ?? ? ? ????? (47) * 5 5 53 3 2 16 6 6 gT T Tu u u u uT T T????? ? ? ????????? (48) gRu ???? (49) 其中 5T 、 6T 是超前網絡的時間常數 39。超前網絡補償的傳遞函數： 39。這種方法將會在下一章介紹。用 介紹的方法可以方便的求解出 1T 、 2T 以及 n ，但是 0K 求不出來。 在系統(tǒng)的階數比較高的情況下，很難運用系統(tǒng)的解析式求出系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數的所有的零點和極點。 1T 、 2T ：超前網絡的時間常數， 12TT? 0T 是復位時間常數 0K ：放大倍數 計算 PSS 實際上就是要求出 0K 、 1T 、 2T 以及 n 。 PSS 網絡具有一個復位相，用來消除時滯 T0 以后的補償效應。 PSS 網絡的設計 輔助的網絡信號經過 PSS 處理后送到電壓調節(jié)器的相加點，電壓調節(jié)器和發(fā)電機的勵磁繞組具有相位滯后。 ④ 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的輸出的噪音電平應盡可能的低。 ② 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的投入與提出 ，均不影響發(fā)電機正常穩(wěn)態(tài)電壓水平。 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的設計原理 由于使用 的信號不同和 元件的不同，電力系統(tǒng)穩(wěn)定器 （ PSS） 可以有各種不同的電路。 電力系統(tǒng)的穩(wěn)定一般用發(fā)電機之間的相對功角來判斷，功角和汽輪機的轉速有關系，然而速度的變化又會引起加速功率的變化，所以說如果控制了加速功率就控制了功角。用于提高電力系統(tǒng)阻尼、解決低頻振蕩問題，是提高電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性的重要措施之一。 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器 就是為抑制低頻振蕩而研 究的一種附加勵磁控制技術。 這樣就給我們有所啟示 ，在后 面的研究 中我們運用 的是當 , 100eeT s K??時分析有 PSS 的情況下系統(tǒng)的狀態(tài)，而用其他的方法來提高后面 的搖擺阻尼。這個時候系統(tǒng)的特征值為： ， + + 畫出 ? ， 25eK? 和 ? ， 100eK ? 的根軌跡如下： 江西理工大學應用科學學院畢業(yè)設計 19 圖 31 根軌跡圖 大擾動的定義是在 t=0 時，雙回 路線中某一處發(fā)生單相短路， t= 秒切除故障， t= 秒重合閘成功。 當 ? 時， 25eK? 的系統(tǒng)的阻尼最大。計算出全部的特征值。中， 0 , 10 , 20 , 25 , 30 , 50 , 10 0 , 20 0eK ? 。可以得到 16~KK為： 1 ? 2 ? 3 ? 4 ? 5 ?? 6 ? 調速器和汽輪機的參數： 20gK? ? ? 39。39。? ：高壓汽缸功率占汽輪機總功率的比率 1C 、 2C ：調速器輸出信號的 限幅值 調節(jié)勵磁系統(tǒng)參數 eK 和 eT 的選擇 當 ? ， 25eK? 時 的特征值計算 下面我們以國產的 30 萬千瓦的機組為例子進行討論 發(fā)電機組的結構參數為：（標幺值） ?? 39。0qT ： q 軸暫態(tài)開路時間常數 D ：阻尼系數 調節(jié)勵磁系統(tǒng) 的非線性模型 調節(jié)系統(tǒng)可以用一階滯后環(huán)節(jié)表示： ? ?FD e R T F D eE K V V E T? ? ? ????? (35) 444444FDFD FD FDFDC E CE E C E CC E C???? ? ? ???? ??? (36) 其中 eK ：放大倍數 eT ： 時間常數 RV ： 端電壓的整定值 4C ： FDE 的頂值倍數 江西理工大學應用科學學院畢業(yè)設計 17 汽輪機及其調節(jié)系統(tǒng)的 非線性 模型 ? ?*131gsM k u M T? ?? (37) ? ?2 1 0 2 chM M M M T? ? ? ? (38) ? ?39。dE ：暫態(tài)電抗后的電勢 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 系統(tǒng)各個 部分的 非線性 模型 計算大擾動時系統(tǒng)的運行狀態(tài)，我們一般用的是 系統(tǒng)的非線性模型。 39。 39。 39。39。 2239。 39。39。 39。 39。39。39。36 5 5111111111d d dqJ J J J qBgssc h c hr h r hFDee e eKK T T TKKET T T T EkTT MMMMTTMTTEK K K KT T T??? ?? ?????????????????????????????????????????????? ??????????? ???????????????????? ? ???23000000ReFDeVMKET????????????????????????????????????????????????????? (230) 負荷方程 同步發(fā)電機經過升壓變壓器和雙回路線路的示意圖如下所示 213 圖 26 無限大系統(tǒng)圖 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器 PSS 的設計與仿真 14 線路正常運行 線路正常運行時，可以用一個阻抗 eZ 來表示。2139。3 0 0 039。 39。32mT M M??? (227) *3 Ru ???? (228) 調速器輸出信號的限幅環(huán)節(jié)可以表示如下： 2 0 1 0 21 1 1 1 0 21 0 0 1 1C M M M CM M C M M CC M M M C? ? ???? ? ? ???? ? ?? (229) 江西理工大學應用科學學院畢業(yè)設計 13 其中 gk ：調速器放大 倍數 sT ：調速器時間常數 chT ：汽容時間常數 rhT ：中間再熱時間常數 39。???3MmT??????? 圖 25 汽輪機及其調節(jié)系統(tǒng)方框圖 汽輪機及其調節(jié)系統(tǒng)的狀態(tài)方程如下： ? ?*1 31gsM k u M T? ?? (224) ? ?2 1 0 2 chM M M M T? ? ? ? (225) ? ?39。因此 ,調節(jié)勵磁系統(tǒng)的線性化模型為： ? ?39。這個模型可以模擬出我國絕大部分的勵磁系統(tǒng)，對提高我們勵磁系統(tǒng)的精度有著至關重要的作用。qE ） 恒定的數學模型 ，但是這種數學模型有很多缺點，它不能夠精確的反應出每一種勵磁系統(tǒng)的運行過程 。 03 31 ? 39。0dT ：直軸暫態(tài)開路時間常數 JT ：汽輪機和發(fā)電機的慣性時間常數 39。dx ：直軸暫態(tài)電抗 39。39。00|1 q dT I d q e I q eq T TV VVK K x x x K x RE V V??? ????? ? ? ? ??? (218) ? ?? ?239。000| c o s si nc o s si nqqI d qTe q eEETI q dd e eTK V x VVK R x xVK V x V x x RV? ? ? ??? ? ? ????????? ? ? ? ? ?????? ? ? ? ??? (217) ? ?00 39。039。4 0 0 031 | s i n c o sFDq E I d d q e eEK V K x x x x RK ? ? ? ?? ???? ??? ? ? ? ? ? ??? (216) ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?39。11 I d d q eK K x x x x? ? ? ? (215) ? ? ? ? ? ? ? ?39。0 0 0s i n c o s ( )|( ) s i n c o sqqq a e d eeIEEq q d e q eE R x xTK K VI x x x x R? ? ? ?? ? ? ? ?????????? ? ? ??????? ????? ? ? ? ? ????? (213) ? ?? ?0222 0 039。039。21 1qmJ J JKKETT T T???? ? ?? ? ? ?? (211) B???? ??? (212) 其中 ? ? ? ?? ? ? ? ? ?39。 39。 439。如下 ? ? ? ?1100tta a b b c c a b c a b c d q d qp v i v i v i V i P V P i??? ? ? ? ? ? ?1 1 10 0 0 0tttd q d q d q d qV P P i V P P i? ? ??? 0 0 0 0tdq dq d d q qV i v i v i v i? ? ? ? (29) 無限大系統(tǒng) 數學模型 發(fā)電機數學模型 發(fā)電機的線性化數學模型的三階狀態(tài)方程表示如下： 39。并且以為這 P 變換是功率不變的變換。因此電機的電動勢 E 基本上是沿著轉子的 q 軸。 0dq abci Pi? (21) 上述的式子中電流向量定義為 00dq dqiiii??????????? (22) aabc bciiii??????????? (23) 并且帕克變換 P 定義為 1 1 12 2 22 2 2c os c os c os3 3 322si n si n si n33P??? ? ???? ? ?? ? ? ?? ? ???? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ??? (24) 主磁場繞組的磁鏈是沿著