電力系統(tǒng)開題報告完整版

1、昆明學(xué)院201x屆畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告姓名學(xué)號指導(dǎo)教師院、系專業(yè)、班級畢業(yè)設(shè)計（論文）題目 電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定分析與研究子課題題目選題的意義畢業(yè)設(shè)計是為實現(xiàn)高職院校培養(yǎng)高級應(yīng)用型、技術(shù)型人才培養(yǎng)目標(biāo)和城鎮(zhèn)規(guī)劃專業(yè)培養(yǎng)目 標(biāo)所必須的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計強化學(xué)生對基本知識和基本技能的理解和掌握培養(yǎng) 學(xué)生收集資料和調(diào)查研究的能力，一定的方案比較、論證的能力，一定的理論分析與設(shè)計運算能 力，進(jìn)一步提高學(xué)生將知識綜合運用的能力和適應(yīng)實際的工作的能力。電力系統(tǒng)是一個復(fù)雜的大規(guī)模的非線性動態(tài)系統(tǒng)，其穩(wěn)定性分析是是電力系統(tǒng)規(guī)劃和運行的最 重要也是最復(fù)雜的任務(wù)之一。電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運行對國民經(jīng)濟(jì)的

2、發(fā)展有著重要的影響。當(dāng)前我 國的電力負(fù)荷急劇增加，電力系統(tǒng)的容量越來越大，對電力系統(tǒng)安全運行的要求也越來越高。電力 系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性問題已經(jīng)成為制約電力系統(tǒng)安全運行的重要因素之一。從靜態(tài)穩(wěn)定分析可知，不發(fā)生自發(fā)振蕩時，電力系統(tǒng)具有較高的功率極限，一般也就具有較高 的運行穩(wěn)定度。從這些概念出發(fā)，可以得出提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和輸送能力的一般原則：盡可能地 提高電力系統(tǒng)的功率極限；抑制自發(fā)振蕩的發(fā)生；盡可能減少發(fā)電機相對運行的振蕩幅度。電力系統(tǒng)正常運行時，都難免會受到可能的小干擾，電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性是研究電力系統(tǒng)在 某一運行方式下遭受微小擾動時的穩(wěn)定性問題。選題在該領(lǐng)域的水平和發(fā)展動態(tài)現(xiàn)代社會政治、經(jīng)

3、濟(jì)和文化生活的發(fā)展，以及人民生活水平的提高，不斷增加對能量的需求。但前社會所需要的大部分能量是以電能形式提供的，世界各國電能消耗占總的能量消耗的比重日益 增大。所以，人均消耗電能量已是標(biāo)志每個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要指標(biāo)之一。與其他形式的能量相比，電能有一系列優(yōu)點：電能可以很方便地轉(zhuǎn)化成其他形式的能量；電能便于傳輸；可以很方便地改變用電量，所以既可以用于大生產(chǎn)的工廠企業(yè)，也可用于家庭生活。電能需求的日益增長，促使發(fā)電設(shè)備的容量不斷增大，同時也擴(kuò)大了供電的范圍。電力系統(tǒng)就 是在單個發(fā)電機組對鄰近供電所形成的孤立電網(wǎng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，并向大型聯(lián)合系統(tǒng)發(fā)展，這 是世界各國電力工業(yè)發(fā)展的共同趨勢。電力

4、系統(tǒng)穩(wěn)定是一個非常復(fù)雜的問題，早期的穩(wěn)定問題是遠(yuǎn)方水電站經(jīng)長距離輸電線向大城市 負(fù)荷中心供電產(chǎn)生的。為了以較少的投資取得較大的收益，加之早期缺乏輔助穩(wěn)定裝置，所以電力 系統(tǒng)常常運行在比較靠近其靜態(tài)穩(wěn)定極限的情況，由于靜穩(wěn)儲備不足導(dǎo)致電力系統(tǒng)在受到小擾動時 就會發(fā)生失穩(wěn)，而在相對較大的擾動情況下更是容易失穩(wěn)。所以，在現(xiàn)代化的電力系統(tǒng)中，保證電力系統(tǒng)安全供電已成為電力系統(tǒng)正常運行的首要問題， 也就是要求電力系統(tǒng)能量以一種質(zhì)量合格的電能對用戶連續(xù)供電，這也是電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定分析的 意義。設(shè)計中研究的內(nèi)容和實施方案研究內(nèi)容為：.簡單電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定.小干擾法分析簡單電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性.自動調(diào)節(jié)勵磁系

5、統(tǒng)對靜態(tài)穩(wěn)定的影響.多機系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定近似分析電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性是指電力系統(tǒng)正常運行時受到瞬時性的小干擾后，系統(tǒng)恢復(fù)到原始運行 狀態(tài)的能力能恢復(fù)到原始運行狀態(tài)，則系統(tǒng)靜態(tài)是穩(wěn)定的，否則就是靜態(tài)不穩(wěn)定的目前，電力系 統(tǒng)穩(wěn)定一般是按照電力系統(tǒng)承受擾動的大小分為靜態(tài)和暫態(tài)穩(wěn)定兩類電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性是指電 路系統(tǒng)受到小的干擾后，能夠自動恢復(fù)到起始運行狀態(tài)的能力；而電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性是指電力 系統(tǒng)受到大的干擾后，各同步發(fā)電機能夠保持同步運行并過渡到新的或恢復(fù)到原來穩(wěn)定運行方式的 能力。其中用小干擾法對簡單電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性進(jìn)行分析。研究電力系統(tǒng)遭受小干擾后的暫態(tài)過程及其穩(wěn)定性的理論，是著名學(xué)者李雅

6、普諾夫奠定的李 雅普諾夫理論根據(jù)這一理論來研究電力系統(tǒng)遭受小干擾后暫態(tài)過程的方法，稱之為小干擾法該方 法的步驟是：列出電力系統(tǒng)遭受小干擾后的運行方程，這個運動方程包含各參數(shù)的微小增量；將所 列的非線性微分方程線性化(因干擾微小，可在原始運等點附近線性化)求解線性化的微分方程 或用其他的方法來研究各參數(shù)微小增量隨時間變化的規(guī)律來確定這一暫態(tài)過程的性質(zhì)，并判斷系統(tǒng) 是否穩(wěn)定。實施方案：從靜態(tài)穩(wěn)定分析可知，不發(fā)生自發(fā)振蕩時，電力系統(tǒng)具有較高的功率極限，一般也 就具有較高的運行穩(wěn)定度。從這些概念出發(fā)，可以得出提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和輸送能力的一般原則: 盡可能地提高電力系統(tǒng)的功率極限；抑制自發(fā)振蕩的發(fā)生；

7、盡可能減少發(fā)電機相對運行的振蕩幅 度。從簡單電力系統(tǒng)極限的表達(dá)式Pm = EU/ X中可以看出，要提高電力系統(tǒng)的功率極限，應(yīng)從提高 發(fā)電機的電勢E、減少系統(tǒng)電抗X、提高和穩(wěn)定系統(tǒng)電壓U等方面著手。抑制自發(fā)振蕩，主要是根據(jù)系統(tǒng)情況，恰當(dāng)?shù)剡x擇勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的類型和整定其參數(shù)。根據(jù)上述一般原則，可以采取以下幾個方面的措施提高電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性：（1）改善電力 系統(tǒng)基本元件的特性和參數(shù)；（2）采用附加裝置提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性。應(yīng)該著重指出，無論采用哪種措施來提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性，除了考慮技術(shù)上實現(xiàn)的可能性 之外，還必須考慮是否經(jīng)濟(jì)合理。有的措施對靜態(tài)穩(wěn)定和輸送能力均有良好的作用，如提高系統(tǒng)功 率

8、極限的各種措施。主要關(guān)鍵技術(shù)、工藝參數(shù)和理論依據(jù)用小干擾法分析電力系統(tǒng)時要求：（1）列出系統(tǒng)狀態(tài)變量偏移量的線性狀態(tài)方程；（2）根據(jù)特征值判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性；（3）兩機及多機系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定近似分析；首先是：1）兩機系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定分析：（比如對圖中所示系統(tǒng)進(jìn)行分析）兩級系統(tǒng)及其等值電路；化電動勢相量圖這樣的兩機系統(tǒng)其狀態(tài)方程就是兩臺發(fā)電機的轉(zhuǎn)子運動方程。現(xiàn)在的問題是如何求得每臺 機的電磁功率偏移量Pp。由于負(fù)荷是恒定阻抗，可看作是網(wǎng)絡(luò)中的阻抗。E2）多機系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定分析根據(jù)兩機系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的近似工程分析發(fā)法，可以很方便地推廣到更復(fù)雜的多機系統(tǒng)中。可見，討論多機電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性，仍是以小干擾法

9、為理論基礎(chǔ)，首先列出各元件的微分 方程，然后將它們綜合起來得全系統(tǒng)的微分方程組，最后根據(jù)全系統(tǒng)微分方程組的特征方程，求特 征值判別系統(tǒng)是否為靜態(tài)穩(wěn)定。利用MATLAB應(yīng)用軟件中的Command Windows窗口輸入由多機電力系統(tǒng)中計算出來的系數(shù)矩陣， 完成電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定特性的計算判穩(wěn)過程程序或軟件。它能夠根據(jù)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖及網(wǎng)絡(luò)基本參 數(shù)的設(shè)定來分析某一電力系統(tǒng)各運行參數(shù)的計算，并由此判斷出系統(tǒng)能否保持穩(wěn)定。設(shè)計的研究特色和創(chuàng)新之處設(shè)計的特色和創(chuàng)新之處是現(xiàn)在的電力系統(tǒng)越來越趨向于有多機系統(tǒng)，這樣減少了由于電力系統(tǒng) 中的單機電源受到危害或者不得不停機時而帶來的不得不停止向用戶供電的停電危害。多年來，多 機系統(tǒng)從其產(chǎn)生到現(xiàn)在，實現(xiàn)了供電系統(tǒng)的飛躍；其功能從弱到強；其應(yīng)用領(lǐng)域從小到大，實現(xiàn)了 單電源向雙機甚至是多機電源等各種任務(wù)的跨越。今天的電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性各方面能力都已大幅 提高，得到工業(yè)控制、民用領(lǐng)域的認(rèn)可，在各行各業(yè)發(fā)揮著越來越大的作用?？梢灶A(yù)期，隨著我國 現(xiàn)代化進(jìn)程的深入，多機電力系統(tǒng)將在我國將有更廣闊的應(yīng)用天地。指 導(dǎo) 教 師 *