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故障状态下电力系统暂态稳定性研究

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文档介绍
信息与控制工程学院 论文题目 故障状态下电力系统暂态稳定 性研究 内容概要 1 、选题目的和意义 2 、设计要求 3 、MATLAB 仿真 4 、小波****对比 5 、结论 选题目的和意义 随着电力工业的迅速发展,电力系统的规模日益庞 大和复杂,出现的各种故障,会给发电厂以及用户和电厂 内的多种动力设备的安全带来威胁,从技术和安全上考虑 直接进行电力试验可能性很小,迫切要求运用电力仿真来 解决这些问题依据电网用电供电系统电路模型要求,因此 ,论文利用 MATLAB 的动态仿真软件 Simulink 搭建了单机 —无穷大电力系统的仿真模型,并利用小波****具有很强 的信****特征提取能力,达到了仿真的目的。 设计要求 1 .利用 MATLAB/Simulink 工具箱对 ****R 励磁系统进行仿真建模,并对发电机进行故 障仿真 2 .基于 Haar 小波的故障检测与**** MATLAB 仿真 图 1 励磁控制器模型 图 2 电力系统稳定器模型 单机无穷大电力系统仿真图 图3 各种提高暂态稳定性措施的运行效果仿真 对电力系统稳定器 PSS 的效果进行**** ,线路 L2 出口处发生单相接地 短路,故障设置在 1.0S – 1.3S ,仿真图如下: 图 4 (1.3S 切除 未加 PSS) 图 5 (1.3S 切除 加有 PSS) 故障断开之后仍然出现短时间的震荡, 3.05 秒后趋于稳定。右图 因加有 PSS 使波形更平缓,同时对其它故障谐波有一定的消除作 用, 1.7 秒后趋于稳定。 将故障设置在 1.0S – 1.6S 是切除故障,仿真结果见下图 : 图 6 (1.6S 切除 未加 PSS) 图 7 (1.6S 切除 加有 PSS) 系统发生故障时暂时失去稳定性,造成的波动较大,稳定 性较差,震荡持续时间较长, 2.6 秒后趋于稳定。右图采用 PSS 可有效地减弱系统的阻尼振荡效果, 1.3 秒后使系统迅速 地趋向稳定。也验证了仿真模型的合理性。 线路 L2 出口处发生三相接地短路,将故障设置在 1.0S – 1.3S ,仿真时不加 PSS ,对自适应单相重合闸的效果 进行****, 3.3S 时重合 L2 故障相 (A 相 ) ,仿真结果见下图 : 图8 由于三相接地短路,系统脱离暂态稳定状态,此时系 统崩溃。 由以上可知,采用 PSS 可有效地减弱系 统的阻尼振荡效果,使系统迅速地趋向稳定 。而未投入 PSS 时,尽管采用了快速切除故障 的措施,系统稳定性还是较差。在系统附加 PSS 的前提下。对比图 6 的慢切除故障和图 7 中快速切除故障的发电机运行指标的仿真运 行结果。可见快速切除故障对于提高电力系 统暂态稳定性有着决定性的作用。 小波****对比 Haar 小波是最简单常用的小波函数。 Haar 小波有很多优点,如: ( 1 ) Haar 计算简单,因为小波仅取 +1 和 -1 ; ( 2 ) Haar 小波在时域是紧支撑的,即其非零区 间为( 0 , 1 ); ( 3 ) Haar 波是对称的。 Haar 小波是目前唯一一 个既具有对称型又是有限支撑的正交小波。 在 Matlab 中利用小波变换程序对仿真结果进行信****特征 提取,故障时间 2.0S – 2.6S ,特征提取图像为: 图9 图 10 图 11 故障发生瞬间,对信****进行小波变换后会产生明显的突变高频分量 ,由于对信****进行第一次小波分解,最开始突变为故障发生时,第二次 突变为故障切除时。对第一次分解后的低频部分进行第二次小波变换, 其中电网系统的延迟和信****故障的噪声对小波变化的干扰,在第二次的 小波变换中,突变的高频分量包含了许多小的干扰噪声,显示了小波变 换的多尺度****,把对系统影响的高频信****进行了更清晰的分解。 对比 2.0S – 2.6S ,现在设定短路故障时间为 3.0S – 3.6S ,仿真结果如下 图 12 图 13 图 14 小波变换后的波形与时频无关,同种故障在其它参数都一致的情 况下小波变换后的小波图几乎完全一致。只要系统突变,突变点就会 被检测出来,由此可知,对于任何未知故障信****,经过小波变换后, 可以把某个突变点发生的高频分量检测出来,故障开始和结束都会产 生这样的信****,每个采样点时间间隔为 0.001S 。 结论 本论文通过对电力系统暂态稳定性研究领域 故障判断****,以 MATLAB/Simulink 为电力系统 仿真应用平台,非常方便地搭建了电力系统模型 ,运用小波变换对故障信****进行特征提取,完成 了对故障检测点的实时****和研究,通过仿真验 证了电力系统稳定器控制方法的正确和可行性, 最终,利用 MATLAB 强大的计算功能和编程技术 ,提高仿真计算的灵活性和效率,为仿真电力系 统,****电力系统提供了一种新的手段。 衷心的感谢各位老师对我 的 毕业设计答辩进行指导 谢谢
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本文标题:故障状态下电力系统暂态稳定性研究 链接地址:http://www.topstudy.com.cn/jiaoyu/lunwen/79.html
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类型: 学术论文

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上传时间:2018-01-27

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