機(jī)電系統(tǒng)仿真-第六章

第6章：電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)與暫態(tài)仿真主要內(nèi)容：Powergui模塊電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)仿真電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)仿真6.1Powergui模塊電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)與暫態(tài)仿真提供圖形分析工具，1.可實(shí)現(xiàn)仿真類型：變步長(zhǎng)連續(xù)系統(tǒng)仿真定步長(zhǎng)離散系統(tǒng)仿真相量法仿真

2.可實(shí)現(xiàn)的仿真內(nèi)容〔功能〕：顯示測(cè)量電壓、電流和所有狀態(tài)變量的穩(wěn)態(tài)值。改變仿真初始狀態(tài)電力系統(tǒng)長(zhǎng)流分布計(jì)算及電機(jī)初始化設(shè)置顯示阻抗的依頻特性圖顯示FFT分析結(jié)果生成狀態(tài)空間模型并翻開“線性時(shí)不變系統(tǒng)〞〔LTI〕時(shí)域和頻域分析窗口。生產(chǎn)報(bào)表，并以.rep保存。設(shè)置飽和變壓器模塊的磁滯特性。提取路徑：SmPowersystem/1.仿真類型相量法分析離散系統(tǒng)仿真連續(xù)系統(tǒng)仿真2.分析工具內(nèi)容包括：1〕穩(wěn)態(tài)電壓電流分析2〕初始狀態(tài)設(shè)置3〕潮流計(jì)算及電機(jī)初始化4〕LTI視窗5〕阻抗依頻特性測(cè)量6〕FFT分析窗口7〕報(bào)表生成8〕計(jì)算RLC線路參數(shù)

以例題4-1為例，測(cè)量結(jié)果如下：翻開初始狀態(tài)設(shè)置對(duì)話框如下圖，以例題**為例說明，翻開潮流計(jì)算及電機(jī)初始化窗口如下圖，以例題4-1為例說明。以例題4-4為例說明：翻開“FFT分析〞窗口如下圖〔以例題4-3為例〕被分析信號(hào)波形被分析信號(hào)波形列出工作空間中帶時(shí)間的結(jié)構(gòu)變量被選中結(jié)構(gòu)變量中包含的輸入變量名稱列出被選中輸入變量中包含的各路信號(hào)名稱信號(hào)分析的起始時(shí)間和周期個(gè)數(shù)分析整個(gè)波形或指定時(shí)間段內(nèi)波形頻率軸（橫坐標(biāo)）以Hz或者諧波次數(shù)為單位顯示類型基準(zhǔn)值，輸入諧波分析的基準(zhǔn)值翻開報(bào)表生成窗口如下圖〔以例題4-3為例〕注意，生成的報(bào)告以.rep為擴(kuò)展名，可使用Matlab打開，或者使用windows的記事本或office軟件打開。翻開磁滯特性設(shè)計(jì)工具如下圖，〔以例題4-3為例〕分段下拉框，將磁滯曲線分段線性化處理的分段數(shù)磁滯曲線剩余磁通（零電流對(duì)應(yīng)剩磁）飽和磁通飽和電流矯頑電流矯頑電流處斜率飽和區(qū)域電流飽和區(qū)域磁通變壓器額定參數(shù)參數(shù)單位（p.u或SI）放大磁滯曲線翻開計(jì)算RLC線路參數(shù)窗口如下圖，水平擋距垂直擋距擋距中央高度導(dǎo)線類型導(dǎo)線類型個(gè)數(shù)導(dǎo)線內(nèi)電感計(jì)算方法是否考慮導(dǎo)線集膚效應(yīng)導(dǎo)線外徑導(dǎo)線直徑/厚度幾何平均距離直流電阻相對(duì)磁導(dǎo)率分裂倒數(shù)子導(dǎo)線數(shù)目分裂導(dǎo)線直徑分裂導(dǎo)線1號(hào)子線與水平面夾角直徑6.2電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)仿真【例6.1】計(jì)算例題4.4的潮流分布，并利用Powergui實(shí)現(xiàn)連續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析?！纠}6-2】改變6-1的初始狀態(tài)，使仿真開場(chǎng)時(shí)，電路處于零初始狀態(tài)?！纠}6-3】利用Powergui模塊設(shè)置例題4-2的同步發(fā)電機(jī)初始狀態(tài)?！纠}6-4】將例題4-4的PI型電路的段數(shù)改為10，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)展離散化仿真并比較李四系統(tǒng)和連續(xù)系統(tǒng)仿真的結(jié)果。【例題6-5】用相量法分析例題6-46.3電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真1.單相斷路器模塊外部控制內(nèi)部控制取消緩沖電路內(nèi)部控制時(shí)的參數(shù)設(shè)置對(duì)話框2.三相斷路器模塊3.三相故障模塊等效電路模型內(nèi)部控制時(shí)參數(shù)設(shè)置【例6-6】線電壓300KV的電壓源經(jīng)過一個(gè)斷路器和300Km的輸電線路向負(fù)荷供電。搭建電路對(duì)該系統(tǒng)的高頻振蕩進(jìn)展仿真，觀察不同輸電線路模型和仿真類型的精度關(guān)系?！纠}6-7】供電系統(tǒng)如圖〔Page216〕所示，其中線路L的參數(shù)為長(zhǎng)50km，r＝0.17Ω/km，x＝0.402Ω/km，變壓器的參數(shù)Sn=10MVA，Vs%=10.5，Kt＝110/11。假定供電點(diǎn)電壓Vi保持106.5Kv恒定。當(dāng)空載運(yùn)行時(shí)變壓器低壓母線發(fā)生三相短路。試構(gòu)建系統(tǒng)運(yùn)行仿真，并觀察短路電流周期分量、沖擊電流大小。6.4電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)仿真電力系統(tǒng)在受到較大的擾動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)各種電磁參數(shù)發(fā)生變化，由于原動(dòng)機(jī)具有較大的慣性，使得發(fā)電機(jī)的電磁功率與原動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率失去平衡，發(fā)電機(jī)開場(chǎng)改變速度，使各發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子間的相對(duì)位置發(fā)生變化，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置的相對(duì)變化進(jìn)一步影響到電力系統(tǒng)中的電流、電壓及電磁功率。暫態(tài)穩(wěn)定性分析的目的在于確定系統(tǒng)在給定的大擾動(dòng)下發(fā)電機(jī)能否繼續(xù)保持同步運(yùn)行，因此只研究表征發(fā)電機(jī)是否同步的功率率角δ便可以了。這就是通常所說的機(jī)電暫態(tài)過程。電力系統(tǒng)的機(jī)電暫態(tài)仿真即是研究