网络化电力系统的控制及仿真开题报告.doc

南京师范大学 毕业设计（论文）开题报告 姓 名： 彭煜聪 学 号： 学 院： 电气与自动化工程化学院 专 业： 电气工程及其自动化 专业方向： 电气技术方向 题 目： 网络化电力系统的控制与仿真 指导教师： 彭 晨 2014年 2 月 17 日  开题报告填写要求 1．开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及院、系审查后生效； 2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见； 3．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2009年2月26日”或“2009-02-26”。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 1．本课题的目的及研究意义 电力系统是由发电厂、电力网和电力负荷组成的电能生产、传输和转化的系统。目前，我国正处于经济快速发展的时期，对电能的需求也在不断增长，电力行业发展迅速。在我国，已经形成了7个跨省电网，即东北、华北、西北、华东、华中、南方、川渝电网，5个独立的省区电网，即山东、福建、海南、新疆、西藏电网。上个世纪七十年代后期以来，世界范围内先后发生了多起由电压崩溃引起的大面积停电事故[1]，造成了巨大的经济损失和严重的社会影响。因此，加强电力系统控制的研究，通过增加控制器来对电力系统进行调节，这对保证电力系统的安全稳定具有十分重要的意义。电力系统稳定性问题就是当系统在某一正常运行状态下受到某种干扰后，能否经过一定的时间后回到原来的运行状态或者过渡到一个新的稳态运行状态的问题。如果能够，则认为系统在该正常运行状态下是稳定的。 随着我国远距离输电系统的不断发展和高压电网的建成及大容量发电机组在电网中不断的投入运行,如何保持电力系统稳定、可靠地运行,是一个突出的问题。同步发电机励磁系统对提高电力系统的可靠性和稳定性起着重要作用。在诸多改善发电机稳定性的措施中,提高励磁系统的控制性能,被公认为是最有效和最经济的措施之。lyapunov与LMI的成熟理论，将缺乏理论背景的网络控制系统与电力系统结合，融入广域控制之中加以研究。对于广域的电力系统稳定控制，就需要通过不断获得的实时数据来实时确定保护控制策略。广域保护(国外称为特殊保护系统，国内也称为稳定控制系统)的功能有3个：一是通过采集电网各个节点的数据，经计算后确定一定的控制手段以维持电网的安全稳定运行；二是实时掌握及充分利用电网的输电能力；三是提供更准确的电网规划方案。 随着电力工业的发展，电力系统的规模越来越大，在这种情况下，许多大型的电力科研实验很难进行，一是条件难以满足；二是从系统的安全角度来讲也是不允许进行实验的；三是最初的一个新的设计构思、到通过软件进行实际情况的模拟、在应用到具体的工程中，其工作量往往消耗大量的财力物力和人力，其过程中稍有失误都有可能前功尽弃。[4]这就直接导致了对大型电力系统的控制器的型号和参数的选择造成了许多不便。考虑到以上情况，可以通过利用计算机对电力系统进行数学建模和仿真，利用数字仿真工具对电力系统模型进行稳定性分析，并设计控制器加入电力系统模型以保证电力系统的稳定。因此，寻求一种最接近于电力系统实际运行状况的数字仿真工具就显得十分重要。本文主要采用MTALTB进行电力系统的仿真，MATLAB是有效的电力系统仿真工具,它提供了简洁的工具，可以节省建立电力系统数学模型的建立。 2．本课题的国内外的研究现状 现代大型同步发电机励磁控制的主要目标包括：高精度的电压调节功能；机组无功功率分配功能；提供适当的人工阻尼和提高系统稳定性和传输功率的功能。其中稳定性主要指功角稳定性（包括静态、暂态和动态稳定性）和电压稳定性。 20 世纪50 年代出现的自动电压调节器(AVR)即是体现了这一设计理论的励磁控制方式，它采用机端电压偏差作为反馈量进行比例(P)或比例-积分-微分(PID) 调节[5]。运用古典控制理论中频率响应法或根轨迹法来确定控制器参数。AVR 式励磁控制器的基本功能是电压调节和无功功率分配,，对提高静稳和暂稳也有明显作用。前苏联学者所创造的强力式励磁调节器