机电系统仿真-第六章

第6章：电力系统稳态与暂态仿真主要内容：Powergui模块电力系统稳态仿真电力系统电磁暂态仿真电力系统机电暂态仿真6.1Powergui模块电力系统稳态与暂态仿真提供图形分析工具，1.可实现仿真类型：变步长连续系统仿真定步长离散系统仿真相量法仿真

2.可实现的仿真内容〔功能〕：显示测量电压、电流和所有状态变量的稳态值。改变仿真初始状态电力系统长流分布计算及电机初始化设置显示阻抗的依频特性图显示FFT分析结果生成状态空间模型并翻开“线性时不变系统〞〔LTI〕时域和频域分析窗口。生产报表，并以.rep保存。设置饱和变压器模块的磁滞特性。提取路径：SmPowersystem/1.仿真类型相量法分析离散系统仿真连续系统仿真2.分析工具内容包括：1〕稳态电压电流分析2〕初始状态设置3〕潮流计算及电机初始化4〕LTI视窗5〕阻抗依频特性测量6〕FFT分析窗口7〕报表生成8〕计算RLC线路参数

以例题4-1为例，测量结果如下：翻开初始状态设置对话框如下图，以例题**为例说明，翻开潮流计算及电机初始化窗口如下图，以例题4-1为例说明。以例题4-4为例说明：翻开“FFT分析〞窗口如下图〔以例题4-3为例〕被分析信号波形被分析信号波形列出工作空间中带时间的结构变量被选中结构变量中包含的输入变量名称列出被选中输入变量中包含的各路信号名称信号分析的起始时间和周期个数分析整个波形或指定时间段内波形频率轴（横坐标）以Hz或者谐波次数为单位显示类型基准值，输入谐波分析的基准值翻开报表生成窗口如下图〔以例题4-3为例〕注意，生成的报告以.rep为扩展名，可使用Matlab打开，或者使用windows的记事本或office软件打开。翻开磁滞特性设计工具如下图，〔以例题4-3为例〕分段下拉框，将磁滞曲线分段线性化处理的分段数磁滞曲线剩余磁通（零电流对应剩磁）饱和磁通饱和电流矫顽电流矫顽电流处斜率饱和区域电流饱和区域磁通变压器额定参数参数单位（p.u或SI）放大磁滞曲线翻开计算RLC线路参数窗口如下图，水平挡距垂直挡距挡距中央高度导线类型导线类型个数导线内电感计算方法是否考虑导线集肤效应导线外径导线直径/厚度几何平均距离直流电阻相对磁导率分裂倒数子导线数目分裂导线直径分裂导线1号子线与水平面夹角直径6.2电力系统稳态仿真【例6.1】计算例题4.4的潮流分布，并利用Powergui实现连续系统的稳态分析。【例题6-2】改变6-1的初始状态，使仿真开场时，电路处于零初始状态。【例题6-3】利用Powergui模块设置例题4-2的同步发电机初始状态。【例题6-4】将例题4-4的PI型电路的段数改为10，对系统进展离散化仿真并比较李四系统和连续系统仿真的结果。【例题6-5】用相量法分析例题6-46.3电力系统电磁暂态仿真1.单相断路器模块外部控制内部控制取消缓冲电路内部控制时的参数设置对话框2.三相断路器模块3.三相故障模块等效电路模型内部控制时参数设置【例6-6】线电压300KV的电压源经过一个断路器和300Km的输电线路向负荷供电。搭建电路对该系统的高频振荡进展仿真，观察不同输电线路模型和仿真类型的精度关系。【例题6-7】供电系统如图〔Page216〕所示，其中线路L的参数为长50km，r＝0.17Ω/km，x＝0.402Ω/km，变压器的参数Sn=10MVA，Vs%=10.5，Kt＝110/11。假定供电点电压Vi保持106.5Kv恒定。当空载运行时变压器低压母线发生三相短路。试构建系统运行仿真，并观察短路电流周期分量、冲击电流大小。6.4电力系统机电暂态仿真电力系统在受到较大的扰动时，系统各种电磁参数发生变化，由于原动机具有较大的惯性，使得发电机的电磁功率与原动机的机械功率失去平衡，发电机开场改变速度，使各发电机转子间的相对位置发生变化，发电机转子位置的相对变化进一步影响到电力系统中的电流、电压及电磁功率。暂态稳定性分析的目的在于确定系统在给定的大扰动下发电机能否继续保持同步运行，因此只研究表征发电机是否同步的功率率角δ便可以了。这就是通常所说的机电暂态过程。电力系统的机电暂态仿真即是研究