【正文】 人口數(shù)計算，該地區(qū)常住人口有 5 萬余人，該地區(qū)照明用電及家用電器用電 975干瓦。 基于 MATLAB 的頻率分析 10 4 基于 Matlab 的 66kV 平羅變電所 的 仿真 平羅鄉(xiāng)位于東陵區(qū)北部，九龍河的東岸。最后還可以利用傅里葉反變換將這些頻域信號轉換成時域信號。 然后利用快速傅里葉變換的逆變換，得到左下圖時間與振幅的結果，很容易發(fā)現(xiàn)與左上圖相同，因為反變換從本質上說也是一種累加處理，這樣就可以將單獨改變的正弦波信號轉換成一個信號。而傅立葉變換就是把信號從時域轉換到頻率域的一種工具。因為正弦基函數(shù)是微分運算的本征函數(shù)，從而使得線性微分方程的求解可以轉化為常系數(shù)的代數(shù)方程的求解，在線行時不變的物理系統(tǒng)內，頻率是個不變的性質，從而系統(tǒng)對于復雜激勵的響應可以通過組合其對不同頻率正弦信號的響應來獲取。 例如將一個函數(shù)用 matlab經(jīng)過傅里葉變換后可以得到以下結果（見圖 1）。頻譜圖非常有用，因為它讓我們可以一眼就看出信號的頻率成分。其實一些特殊波形，用到了不同諧波分量的合成，每種情況下結果都是一 個各部分都在無限重復的周期關系。它能將滿足一定條件的某個函數(shù)表示成正弦基函數(shù)的線性組合或者積分。 傅立葉變換在生產(chǎn)生活中的重要性非常突出，它將原來難以處理的時域信號相對比較容易地轉換成了易于分析的頻域信號，可以利用一些工具對這些頻域信號進行處理、加工，把信號轉化為可以對其進行各種數(shù)學變化的數(shù)學公式，對其進行處理。又具有非常特殊的物理意義。它通過對函數(shù)的分析來達到對復雜函數(shù)的深入理解和研究。在工程數(shù)學里積分變換能夠將分析運算，如微分、積分，轉化為代數(shù)運算，正是積分變這一特性，使得它在微分方程和其它方程的求解中成為重要方法之一。 3 傅里葉變換在頻率分析仿真中的應用 在自然科學和工程技術中為了把較復雜的運算轉化為較簡單的運算，人們常常采用所謂變換的方法來達到目的。 從分析可知，要建立控制部分所需器件位于 Simulink 下的 Sinks 庫中用鼠標左鍵點中拖入模型窗口中；再在 Power System 中拖出變壓器；在 Electrical Source 中拖出所需電源；在 Connectors 中拖出“接地”后，按原理圖的控制部分連接起來。 可以再 Simulink 中建立一個新的模型窗口，具體步驟如下： ⑴打開 Matlab 窗口，在其中輸入 simulink 后，打開各種 Matlab 元件庫； ⑵在 Simulink 窗口的“ File”中選擇新建模型， Simulink 就可以給提供一個新建窗口。可以使我們簡歷模型來仿真電源系統(tǒng)，該模塊用 Simulink 環(huán)境，可以通過點擊和拖拉來建立模型。它包括 DSP 模塊集、定點運算模塊集、非線性控制模塊集以及電源體統(tǒng)模塊集。 Simulink 的模塊集與 Matlab 及其應用工具箱相似， MathWorks 公司為 Simulink 提供了模塊集。 模型分析可使用的工具包括可直接通過命令行方式調用的線性化和整理（ trimming）工具， Matlab 的其他各種工具，以及所有應用程序工具箱。另外，還可以在仿真時改變參數(shù)并且立即就可看到有什么變化。 定義完一個模塊以后，就可以通過 Simulink 的菜單或者在 Matlab 的命令窗口輸入命令對它進行仿真。 所有模型是分級的，因此可以通過自上而下或者自下而上的方法建立模型。 Simulink包括 Sources（輸入源）、 Sinks（輸出方式）、 Discrete（離散時間模型）、 Linear（線性環(huán)節(jié)）、 Nonlinear（非線性環(huán)節(jié)）、 Connections（連接及接口）和 Extras（其他環(huán)節(jié)）等子模型庫。它與傳統(tǒng)的方針軟件包用差分方程和微分方程建模相比，具有更直觀、方便、靈活的有點。它支持線性形和非線性形系統(tǒng)，連接和離散時間模型，或者是兩者的混合，系統(tǒng)還可以是多采樣率的，比如系統(tǒng)的不同部分擁有不用的采樣率。表明該軟件的兩個主要功能： Simu（仿真）和Link（連接），即該軟件可以利用鼠標在模型窗口上繪制所需要的控制系統(tǒng)模型，然后利用 Simulink 提供的功能來對系統(tǒng)進行仿真或線性化分析。 在工程實際中，控制系統(tǒng)的結構往往很復雜，如果不借助專用的系統(tǒng)建模軟件，則很難準確的把一個控制系統(tǒng)的復雜模型輸入給計算機，對其進行一步的分析和仿真。 2 Matlab(Simulink)在電力系統(tǒng)中的應用 MATLAB 是美國 MathWorks 公司開發(fā)的大型數(shù)學計算軟件，它提供了強大的矩陣處理和繪圖功能，可信度高，靈活性好，還帶有一些強大的具有特殊功能的工具箱（ toolbox）。 綜上所述，系統(tǒng)在任何時候都保持合格的頻率質量是十分重要的 ， 引起頻率變化的因素較為復雜，而電力系統(tǒng)低頻運行（很少出現(xiàn)高頻）對電力系統(tǒng)安全運行危害很大。同步電機在勵磁開關未斷開情況下轉動就如同發(fā)電機一樣運行，感應電機也因系統(tǒng)有電容器而形成自激發(fā)電方式。異步運行時，各發(fā)電機的頻率不同而造成各點脈動電壓頻率不等。 3） 系統(tǒng)振蕩及異步運行引起頻率 的 變化 當系統(tǒng)振蕩及異步運行時，由于均衡電流的流動而使有功損耗增加 ， 隨著電勢夾角的增大，電流也增大。 2） 短路功率引起頻率降低 系統(tǒng)發(fā)生三相短路時 ， 在短路電流所流經(jīng)的元件上都要消耗一定的有功功率， Rc、Xc是系統(tǒng)某處至故障點的短路電阻和電抗，最嚴重的短路發(fā)生在 Rc=Xc處的三相短路，有功損耗為無功損耗的一半。 當電力系統(tǒng)由于負荷變化引起頻率變化，依靠一次調頻作用已不能保持在允許范圍內時，就需要由發(fā)電機組的頻率調整器動作，使發(fā)電機組的有功功率一頻率靜態(tài)特性平移來改變發(fā)電機的有功功率，以保持電力系統(tǒng)的頻率不變或在允許范圍內。發(fā)電機的頻率調整是由原動機的調速系統(tǒng)來實現(xiàn)的，當系統(tǒng)有功功率平衡遭到破壞，引起頻率變化時，原動機和調速系統(tǒng)將自動改變原動機的進汽（水）量，相應增加或減少發(fā)電機的出力。則電力系統(tǒng)的頻率是一個固定值。運行中的電力系統(tǒng)，同步發(fā)電機轉速的變化會引起系統(tǒng)頻率的變化。頻率變化對發(fā)電廠運行有不良影響，使各機組和發(fā)電廠的負載發(fā)生變化，從而使動力系統(tǒng)的經(jīng)濟運行方式遭到破壞，直接影響用戶的產(chǎn)品質量，影響電子計算機的正常工作。 6)核電廠反應堆的冷卻介質泵對頻率有嚴格要求，當頻率降低到一定數(shù)值時就會跳閘，使反應堆停止運行。 沈陽農業(yè)大學學士論文 5 5)發(fā)電機低頻運行時，其通風量減少，而為了維持發(fā)電機的正常電壓需要增加 勵磁電流，致使發(fā)電機定子和轉子中的溫升增加。如果系統(tǒng)原來電壓水平偏低，還可能引起電壓不斷下降，出現(xiàn)電壓崩潰現(xiàn)象。 4） 電力系統(tǒng)頻率下降時 ， 異步電動機和變壓器的勵磁電流增加 ， 所消耗的無功功率增大，在電力系統(tǒng)備用無功功率電源不足的情況下，會引起系統(tǒng)電壓的下降。 不能及時制止 ， 出現(xiàn)頻率雪崩會造成大面積停電 ， 甚至使整個系統(tǒng)瓦解。 2）影響由異步電動機驅動的火電廠廠用機械（如風機、水泵及磨煤機等）的出力降低，導致發(fā)電機出力降低，使系統(tǒng)的頻率進一步下降。 3） 電力系統(tǒng)頻率降低將使電動機的轉速和輸出功率降低 ， 導致其所帶動機械的轉速和出力降低 ， 影 響電力用戶設備的正常運行。 對電力用戶的影響 1） 電力系統(tǒng)頻率變化會引起異步電動機轉速變化 ，由這些電動機驅動的紡 織、造紙等機械生產(chǎn)的產(chǎn)品質量將受到影響，甚至出現(xiàn)次品及廢品 。當系統(tǒng)的頻率偏移過大，主要指頻率較低時（如果系統(tǒng)裝機 容量不夠，不能滿足負荷增長的需要，則可能使系統(tǒng)處于低頻下運行）。 下面重點 介紹一些危害和產(chǎn)生原因。 基于 MATLAB 的頻率分析 4 1 電力系統(tǒng)頻率變化的影響及產(chǎn)生原因 現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個超高壓、大容量、跨區(qū)域的巨大聯(lián)合動力系統(tǒng) ， 頻率是衡量 電力系統(tǒng) 質量的一個重要指標。電力系統(tǒng)模型在 Simulink 環(huán)境下直接搭建，充分發(fā)貨其仿真平臺的優(yōu)越性。 利用 Matlab 對電力系統(tǒng) 頻率變化 進行仿真，在目前所能查到的各類文獻中，大多數(shù)是 利用 傅里葉變換對頻率進行不同波段的分離，進而對其進行研究 。具有較強的開放性，功能也比較全面，目前許多電力系統(tǒng)的研究工作已經(jīng)開始用它作為仿真分析軟件。 目前常用的電力系統(tǒng)仿真軟件有 EMTP、 NETOMAC、 PSASP 等。不僅如此，還要經(jīng)過一些繁瑣的計算過程，才能得到一些系統(tǒng)數(shù)據(jù)。 Matlab 語言提供的 Simulink 工具箱是一個用來對動態(tài)系統(tǒng)進行建模、仿真和分析的軟件包。 在這種現(xiàn)實情況下，實際條件和系統(tǒng)的安全不允許進行大型的科研試驗。 關鍵詞： 頻率分析 傅里葉變換 仿真 電力系統(tǒng) 基于 MATLAB 的頻率分析 2 Abstract Power systems in actual operation, the frequency at all times in the event of large and small fluctuations. Safe operation of the power system as an essential requirement that the simulation means. MATLAB language with efficient, visualization and reasoning ability and other characteristics, is c