《基于MATLAB的多机电力系统建模与稳定性分析》.pdf

磊署鑫。镐，；督簧E岂0 X盎．予猢5 79 基于MATLAB的多机电力系统建模与稳定性分析 李宏伟1，梁军1，负志浩1，彭淦榕2，黄海静2 (1．山东大学电气工程学院，山东济南25006l；2．济南供电公司山东济南250012) 工具simulink和电力系统工具箱，建立6阶同步电机及其他电力系统元件的数学模型，并对标准IEEE3机9 节点和5机14节点系统进行建模和动态仿真，分析系统在给定运行状况下的稳定性以及提高稳定性的措施。 实践表明，MAll．AB是进行电力系统建模和仿真分析的强大实用工具。 关键词：多机系统；稳定性分析；仿真模型；仿真软件 中图分类号：TM71 文献标识码：A 文章编号2004)15旬079JD6 O 引言 境下直接搭建，也可以根据所研究对象的物理模型 MATLAB是M砒works公司在80年代推向市建立其数学模型，并进行封装和自定义为用户自己 场的一种数值型计算软件，它集科学计算、自动控 的模块库，充分显现了其强大的仿真平台以及作图 制、信号处理、神经网络和图象处理等功能于一体， 环境的优越性。同时更重要的是，MATLAB提供了 具有编程效率高、程序设计灵活、图形功能强等优 丰富的工具箱资源，以及大量的实用模块，在Simu． 点。其已经发展成为适合多学科、多种工作平台的 1ink环境下，不仅可以进行电力系统的仿真计算，还 功能强劲的大型软件。 可以实现复杂的控制方法仿真，如神经网络或模糊 MATLAB提供的动态系统仿真工具simulink用 控制等。 来对动态系统进行建模、仿真和分析，支持连续时 目前，国内外利用MATLAB进行复杂电力系统 间、离散时间及两者混合的线性、非线性系统，也支 建模和仿真还处于探索阶段，本文讲述了在MAT． 持多变量、多速率系统。MA7卧B提供的电力系统 工具箱(PowerSystemBlockset以下简称PsB)主要统仿真模型，并对系统的动态特性进行仿真与分析。 Intemational 是由加拿大的HydroQuebec和TEcsIM l 基于MTALAB的多机系统建模 公司共同开发，其功能非常强大，可以用于电路、电 力电子系统、电机系统、电力传输等过程的仿真，提 1．1 同步电机模型 供了一种类似电路建模的方式进行模型绘制，在仿 1)利用PsB建模 真前自动将其变化成状态方程描述的系统形式，然 后在Simulink下进行仿真分析。PsB含有丰富的元块。在PsB中几乎提供了组成电力系统的所有元 件模型，包括电力系统网络元件，电机、电力电子器 件，如机电设备、电力电子元件、测量元件等，信号显 件，控制和测量环节以及三相元件库等…。 示、模块连接等模块一般可以在simulink工具箱中 现在，可使用的系统仿真工具有EMrI．P、PSAsP 和MArI’IAB等。在PsAsP中，要通过用户自定义来GuI)，它可以使电路稳态分析得到简化，并且MAT． 建立仿真模型，即用户通过类似填写数据的方式自 行设计和定义各种系统元件和控制装置，但其功能 为A、曰、C、D4个矩阵表示的状态变量形式，实现对 单元与主系统的连接必须使用表内规定的信息，有 仿真结果的计算和分析。 一定的局限性，并且PsAsP通过用户自定义方法不 PSB提供了同步电机模型(当输入的机械功率 适宜搭建算法非常复杂的模型，例如进行模糊控制 为正值时运