电力系统自动化课程设计任务书

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1、课程设计任务书题目电力系统自动化课程设计学院信息科学与电气工程学院专业电气工程及其自动化班级学生姓名学号12月3日至12月_J6_日共2周指导教师（签字）院长（签字）一、设计内容及要求1、根据发电机自动准同期并入电网所需的条件，使用Matlab对不同条件下的并网过程进行仿真分析。二、设计原始资料详见参考书三、设计完成后提交的文件和图表1.计算说明书部分仿真结果及设计说明书（论文）2.图纸部分：仿真电路程序和仿真结果等以图片的形式附在设计报告中。四、进程安排第一周：第一天上午：选题，查资料；第一天下午：制定设计方案；第二一一第五天

2、：搭建仿真模型，完成仿真部分；第二周：第一一一四天：对仿真结果进行分析，完善设计方案，并完成设计报告;第五天：答辩，交设计报告。五、主要参考资料《电力系统分析（第三版）》于永源主编，屮国电力岀版社，2007年《电力系统自动化》，王葵、孙莹编著，中国电力出版社，2007年；《电力系统稳态分析》，陈術主编，屮国电力出版社，2007年；《电力系统暂态分析》，李光琦主编，中国电力出版社，2007年。目录.5516171设计任务及要求1・1设计目的1.2设计内容和基本要求52发电机并网条件分析62.1并网的理想条件62.2相位差、频率差和

3、电压差对滑差的影响63发电机并网模型建立83.1仿真模型83.2系统仿真模型的建立94发电机并网过程仿真分析104.1潮流计算和初始状态设置104.2发电机并网仿真105仿真结果分析116总结参考文献刖旨计算机仿真技术己成为电力系统研究、规划、设计和运行等各个方面的重要方法和手段。由于电力系统的特殊性，很多研究无法采用实骑的方法进行，仿真分析显得尤为重要。发动机并网是电力系统中常见而重要的一项操作，不恰当的并列操作将导致严重的后果。因此，对同步发电机的并列操作进行研究，提高并列操作的准确度和可靠性，对于系统的可靠运行具有很大的现

4、实意义。MAT1AB是高性能数值计算和可视化软件产品。它由主包、Simulink及功能各异的工具箱组成。从版本开始增加了一个专用于电力系统分析的PSB(电力系统模块,Powersystemblocksct)。PSB中主要有同步机、异步机、变压器、直流机、特殊电机的线性和非线性、有名的和标么值系统的、不同仿真精度的设备模型库单相三相的分布和集中参数的传输线单相、三相断路器及各种电力系统的负荷模型、电力半导体器件库以及控制和测量环节。再借助其他模块库或工具箱，在Simulink环境下，可以进行电力系统的仿真计算，并可方便地对各种波

5、形进行图形显示。本文以一单机一无穷大系统为模型，在环境下使用GUI、Simulink.ni语言等创建一发屯机并网过程分析与仿真系统。该系统可以对多种情况下的发电机并网过程进行仿真分析，并将仿真结果显示于GUI界面。1设计任务及要求分析1・1设计目的通过发电机并网模型的建立与仿真分析，使学生掌握发电机并网方法和Matlab/Simulink屮的电力系统模块(PSB),深化学生对发电机并网技术的理解,培养学生分析、解决问题的能力和Matlab软件的应用能力。1.2设计内容和基本要求设计内容主要包括发电机并网模型的建立和并网过程的Ma

6、tlab仿真。基本要求如下：1、发电机并网条件分析；2、发电机并网模型的建立；3、分别对发电机端电压电压与电网电压幅值、频率和初相位在各种匹配情况下，发电机并网过程的仿真；4、理论分析结果与仿真分析结果的比较。2发电机并网条件分析2.1并网的理想条件同步发电机组并列运行，并列断路器合闸时冲击电流应尽可能的小，其瞬时最大值一般不宜超过1-2倍的额定电流；发电机组并入电网后，应能迅速进入同步运行状态，其暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动［1］。为了减小电网与发电机组组成的回路内产生的瞬时冲击电流，需保证同步发电机电压与电网并网瞬时

7、电压相等，所以发电机并网的理想条件为：1、应有一致的相序；2、方应有相等的电压有效值；3、方应有相同或者十分接近的频率和相位。若满足理想条件，则并列合闸冲击电流为零，且并列后发电机与电网立即进入同步运行，无任何扰动现彖。但在实际操作中，三个条件很难同时满足，而并列合闸时只要冲击电流较小，不危及电气设备，合闸后发电机组能迅速拉入同步运行且对电网影响较小，因此实际并列操作允许偏离理想条件一定范围时进行合闸操作。2.2相位差、频率差和电压差对滑差的影响利用Matlab绘图工具可得到各种情况下滑差电压波形，设电网电压为t/=100sin

8、(vvr+^),图1为频差为0.5H/、电压差和相位差为零的滑差电压波形。图2为频差为0・5IIz、相位差为60。、电压差为零的滑差电压波形。图3为电压差为10V、频差为0.5Hz相位差为零的滑差电压波形。图1频差为0.5Hz、电压差和相位差为零的滑差电压波形图