电力系统动态模拟ppt课件

1、电力系统动态模拟根底&同步电机的模拟及参数测试马天顺电力系统研讨方法 电力系统的研讨方法可以概括为实际研讨和科学实验研讨两种途径。实际分析是非常重要的，它阐明电力系统的根本原理并探求新的实际和方法。但是，由于电力系统的复杂性，很多问题仅靠实际分析是不够的，只需把实际分析和科学实验结合起来，才干得到正确的结论。 电力系统的实验研讨可在实践的电力系统普通称原型上进展，也可在模拟的电力系统普通称模型上进展。在原型上进展实验研讨，往往受电力系统的平安、经济运转的限制。如短路实验等普通不能在原型系统进展；对于开展规划中的一些问题，有时更难以在现有的电力系统上进展。在模拟系统上进展实验研讨，显然没

2、有这些限制，因此模拟实验在电力系统研讨任务中占有重要位置。电力系统模拟方法数字模拟物理模拟数学模拟是建立在数学方程式的根底上的一种模拟研讨方法。首先建立原型的数学模型，然后经过求解方程从而得出结论。随着计算机的快速开展，利用计算机仿真研讨电力系统的数学模拟方法有着宽广的前景。只需能建立相应的数学模型，就可以方便的利用数字计算机进展研讨。这种方法投资小，方案、参数调整方便，且速度快。但建立数学模型遭到诸多要素的影响，其准确与否遭到客观限制。比如某些简化能否合理，某些要素忽略能否正确等，直接影响到建模的正确性和得出的结论。电力系统的物理模拟。是根据类似实际，用和原型系统具有一样物理性质的类似元件建

3、立起来的。电力系统动态模拟是建立与原型类似的物理模型，经过模拟实验得出结论的方法。电力系统动态模拟主要由模拟发电机、模拟励磁系统、模拟变压器、模拟输电线路、模拟负荷和有关调理、控制、丈量、维护等模拟安装组成。动态模拟实验物理概念明晰，直观，且能真实反映实践系统的特征。但建立动态模型投资大，且实验方案、参数调整复杂。物理模拟和数字仿真对比 由于数学模拟和动态模拟各具优缺陷，相互补充验证，也是目前研讨电力系统的重要方法。模拟实际的根本概念根据类似实际，模型和原型的物理景象类似，意味着在模型和原型中，用以描画景象过程的相应参数和变量在整个研讨过程中，坚持一个不变的、无量纲的比例系数。满足这个类似判据

4、的模拟系统，其参数和变量以标么值表示的数值在整个过程中与原型的相等。在动态模拟中，希望模型和原型的物理景象有一样的时间标尺，即模型和原型各元件的时间常数。电力系统动态模拟又可描画为：将实践电力系统参数按一定比例减少，并保管其物理特性不变，建立一个模型，经过在模型上进展实验得出结论的方法。大家知道，描画电力系统普通是微分方程。按上述实际，描画原型的微分方程和描画模型的微分方程对应参数的标么值一样，过渡过程一样，那么从数学角度看，两个方程完全一样。这样，模型的解也就是原型的解。因此，模型的实验结论也就是原型的实验结论。模拟比 假设景象的参数之间存在着一定的比例关系，而 且具有同样的物理性质，就称为

5、物理类似。假设 景象参数之间，虽存在一定比例关系，但却有不 同的物理性质，那么称为数学类似确定类似判据的三种途径描画电力系统普通是微分方程，根据分析微分方程式以确定类似判据有三种不同的途径：1比例系数分析法它是根据类似的根本定义，使一个系统的变量和参数乘上一个固定不变的比例尺m，让其等于另一个系统相应的变量和参数，然后代入方程式中，经过适当的组合，就能得到用比例系数所组成的类似判据。这个方法比较直观，物理意义比较清楚2积分类似法此方法是用方程的任一项除以整个方程而使方程成为无因次的方式，同时把方程式中的积分和微分符号全部去掉，那么这个被变换了的方程式中每一项都是类似判据数学证明略3标幺值方程式

6、等效法在电力系统的分析和研讨中往往把系统的方程式写成标幺值的方式，这种方式的方程不仅便于计算，而且对模拟也带来了很大方便，只需模型系统的变量和参数的标幺值与原型系统相应的变量和参数的标幺值相等，那么两者就实现了类似。数学证明略各种根本电路的类似判据一 集中参数RL电路的类似判据 比例系数分析法二 集中参数RLC电路的类似判据 积分类似法三 有互感电路的类似判据 积分类似法四 具有分布参数电路的类似判据 积分类似法五 转子运动的类似判据 积分类似法集中参数RL电路的类似判据集中参数RLC电路的类似判据同步电机模拟及参数调整方法 同步电机物理模拟的条件同步电机物理模拟的条件 同步电机包括同步发电机

7、，同步电动机和调相机同步电机包括同步发电机，同步电动机和调相机，它在电力系统中是及其重要的元件之一。在电，它在电力系统中是及其重要的元件之一。在电力系统动态模拟中，不同电机是根据物理类似原力系统动态模拟中，不同电机是根据物理类似原理来模拟的，它有着和原型一样的物理性质，产理来模拟的，它有着和原型一样的物理性质，产生类似的变化过程。为了做到这一点，必需满足生类似的变化过程。为了做到这一点，必需满足一些类似条件。一些类似条件。 同步电机的机电过渡过程方程式是在一系列假同步电机的机电过渡过程方程式是在一系列假定条件下建立起来的，而电机的实践特性远比这定条件下建立起来的，而电机的实践特性远比这些方程所

8、描画的更为复杂，由于电机参数受许多些方程所描画的更为复杂，由于电机参数受许多要素的影响，普通是非线性的。有些影响不大的要素的影响，普通是非线性的。有些影响不大的要素那么可以不思索，而只思索一些对过渡过程要素那么可以不思索，而只思索一些对过渡过程影响较大的非线性要素。例如电机的空载特性，影响较大的非线性要素。例如电机的空载特性，相应的附加损耗，电机的频率特性以及电压的波相应的附加损耗，电机的频率特性以及电压的波形等形等模拟同步电机设计方面的主要特点 由电机设计原理可知，把大型同步电机的几何尺寸按比例减少，并不能保证小型电机的参数与原型类似。由于普通小型同步电机的特性和参数与大型同步电机差别较大，

9、不能很好地反响原型的暂态过程。例如以标幺值表示的小型电机的电阻和短路损耗交大的大型电机大许多倍，带符合的发电机端部发生忽然短路时，大型电机的转子立刻加速，而普通小型电机那么首先制动，然后加速，这就严重歪曲了电机的过渡过程。 模拟同步电机需求专门设计。制造好的模拟电机，其参数的有名值是确定的。普通来说，一个模拟电机的定子可以配用不同的转子，以便获得不同的一组参数和特性。模拟发电机的容量及改动容量对发电机参数的影响 普通发电机的容量是不能随意改动的，不允许超越额定负载长时间运转，同时其最小负载也遭到一定条件的限制，但模拟发电机却不同，它的容量可以在很大的范围内加以变化，这是由于模拟发电机的参数和特性是根据与大型发电机类似的要求进展设计的，电磁负载都获得比较低，因此铭牌上的额定容量与普通发电机不同，它不决议于允许发热条件，实践上它只是阐明该机组的参数所取的基准值而已，所以从允许发热的角度思索模型发电机的容量乐意在很大的范围内变化，例如5kVA模型发电机的任务容量可以提高到10kVA左右运转模拟比与标幺值的关系例题模拟发电机组参数的调整方法 同步发电机的同步电抗在过渡过程中，是一个很复杂的时间函数，要对它进展全面准确的模拟是及其困难的。因此，普通是对同步电抗，暂态电抗，次暂态电抗几个特征值进展模拟，只需这三个参数模拟准了，普