基于Matlab的水电_风电系统动稳仿真_李凤婷
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基于MATLAB的电力系统暂态稳定仿真分析电力系统暂态稳定仿真分析是电力系统运行与控制中的重要内容之一、它通过模拟电力系统的暂态运行过程,分析系统在不同故障条件下的动态响应,评估系统的稳定性,并提供相应的控制与保护策略。
MATLAB作为一种功能强大的数学建模与仿真工具,被广泛应用于电力系统暂态稳定仿真分析中。
下面将分别从模型建立、仿真分析和结果评估三个方面,介绍基于MATLAB的电力系统暂态稳定仿真分析。
一、模型建立电力系统一般包括发电机、变电站、输电线路、负荷等元件。
在MATLAB中,可以通过建立系统的节点、支路和设备等模型,构建电力系统的仿真模型。
1.节点模型:电力系统的节点通常由发电机、负荷和母线组成。
在MATLAB中,可以通过定义节点的功率平衡方程和节点电压方程,建立节点模型。
2.支路模型:电力系统的支路一般包括输电线路、变压器和同步电动机等。
在MATLAB中,可以通过定义支路的电流-电压特性、阻抗和传输参数等,建立支路模型。
3.设备模型:电力系统的设备主要包括发电机、变压器和负荷等。
在MATLAB中,可以通过定义设备的功率-电流特性、阻抗和传输参数等,建立设备模型。
二、仿真分析建立电力系统的仿真模型后,可以使用MATLAB提供的仿真工具,进行仿真分析。
1.静态稳定分析:通过输入节点的电压和负载条件,计算各节点的电压和功率平衡,评估系统的静态稳定性。
2.动态稳定分析:在系统发生故障或负荷变化时,通过输入相应的故障或负荷变化信号,模拟系统的动态响应,并分析系统的中断时间和振荡特性等。
3.频域分析:通过对系统的输入和输出信号进行频谱分析,研究系统的频率特性和谐波性能,并评估系统的抗扰性能。
三、结果评估完成仿真分析后,需要对结果进行评估和优化。
1.稳定性评估:通过对系统的动态响应进行分析,评估系统在不同故障条件下的稳定性,并确定系统的稳定边界和临界条件。
2.控制与保护优化:根据仿真结果,确定适当的控制与保护策略,提高系统的稳定性和可靠性。
通用低压电器篇童 菲(1986!),女,助理工程师,研究方向为电子信息与数据处理。
应用M atlab 对风电系统的动稳仿真童 菲1, 晁 勤2, 曹 慧2(1.西安理工大学自动化学院,陕西西安 710048;2.新疆大学电气工程学院,新疆乌鲁木齐 830008)摘 要:针对新疆布尔津风电网络,进行了动态稳定性仿真。
利用M atlab 建立了含励磁和调频系统的同步发电机及随风速变化的异步发电机系统的仿真模块,仿真风电网的5种情况,分析了同步发电机功角特性曲线和定子电压波动曲线。
仿真分析结果表明,风电容量占系统总容量比例不能超过15%,否则,风电系统稳定性将被破坏。
关键词:风电系统;动态仿真;稳定性中图分类号:TM 743 文献标识码:A 文章编号:1001 5531(2007)19 0006 03Si m ulation of Dyna m ic Stability for W i nd Po w er Syste m by M atlabTONG F ei 1, C HAO Qin 2, CAO H ui2(1.Schoo l o fAuto m a ti o n ,X i ∀an Un i v ersity of Techno l o gy ,X i ∀an 710048,Ch i n a ;2.Schoo l o f E lectrical Eng i n eering ,X i n jiang U niversity ,U r um ch i 830008,Ch i n a)Abstract :A i m i ng at the w i nd po w er net w ork o f X i njiang Bue rji n ,the dynam i c stab ility si m ulati on w as done .The si m ulati on m odule o f synchronous generator w hich conta i ns exc itati on and frequency regulati on syste m and asyn chronous generator sy stem w hich changes w ith the speed variati on of w i nd w as constituted by M a tlab .F ive cases o f w i nd powe r net w ork w ere si m ulated .T he pow er ang l e curve o f synchronous generato r and dynam ic curve of sta tor voltage w ere analysed .The result o f si m u l a ti on and ana l ys i s s how s that the proporti on o f w i nd pow er capacity i n the to tal system can t 'exceed 15%,o therw ise ,the stab ility o f w i nd powe r system w ill be destroyed .K ey words :w i nd power syste m;dyna m ic si m u l ation ;stab ility晁 勤(1959!),女,教授,博士,研究方向为并网型风力发电系统。
基于MATLAB的电力系统暂态稳定仿真分析电力系统暂态稳定性是指电力系统在受到外界扰动(如短路、负荷变动等)后,能够恢复到稳定状态的能力。
暂态稳定性分析是电力系统中的重要问题,对保证系统的可靠运行、发电厂和输电线路的设计、运行及调度具有重要意义。
本文将介绍基于MATLAB的电力系统暂态稳定仿真分析。
电力系统暂态稳定仿真分析主要包括以下几个方面:模型搭建、参数设置、模拟计算和结果分析。
具体步骤如下:第一步是模型搭建。
在MATLAB环境下,可以用Simulink工具箱搭建电力系统暂态稳定性仿真模型。
模型的构建包括发电机模型、输电线路模型、负荷模型和控制系统模型等。
发电机模型可以使用标准的仿真模型,包括短路电流,力电耦合和励磁系统等。
输电线路的模型通常采用电感电阻模型或者传输线模型。
负荷模型可以根据实际情况选择恒定功率负荷模型、电流负荷模型或者动态负荷模型。
控制系统模型包括发电机的励磁系统、调速系统和电压控制系统等。
第二步是参数设置。
参数设置是电力系统暂态稳定仿真分析的关键步骤。
参数设置涉及到发电机的参数、负荷的参数、线路的参数和控制系统的参数等。
发电机的参数可以从发电机的技术特性曲线上获取,负荷的参数可以从实际负荷曲线上获取,线路的参数可以通过实际测量或者使用经验公式计算得到,控制系统的参数可以通过设计或者仿真实验确定。
第三步是模拟计算。
模拟计算是通过对电力系统暂态稳定性模型进行仿真分析,获得系统在不同工况下的动态响应。
在MATLAB中,可以通过设置初始条件、加载扰动和执行仿真命令来进行模拟计算。
仿真计算应该考虑各种可能的故障和不同工况下的动态稳定性。
第四步是结果分析。
根据仿真计算的结果,可以对电力系统的暂态稳定性进行分析。
分析包括评估系统的稳定性指标,如暂态稳定极限、动态损耗和电压稳定性等;分析系统中关键元件(如发电机、线路)的动态行为;确定故障发生后的系统恢复时间等。
总而言之,基于MATLAB的电力系统暂态稳定仿真分析可以帮助电力系统设计和运营人员评估系统的暂态稳定性,预测电力系统在受到扰动后的动态响应,为系统的稳定运行提供理论依据。
基于matlab风力发电系统的建模与仿真设计一、介绍在当今世界上,可再生能源已经成为人们关注的焦点之一。
其中,风力发电作为一种清洁能源方式,被广泛应用并受到了越来越多的关注。
针对风力发电系统的建模与仿真设计,基于Matlab评台的应用是一种常见的方法。
本文将深入探讨基于Matlab的风力发电系统建模与仿真设计,旨在帮助读者全面理解这一主题。
二、风力发电系统的基本原理风力发电系统是将风能转化为电能的设备。
其基本原理是通过风力驱动风轮转动,通过风轮与发电机之间的转动装置,将机械能转化为电能。
风力发电系统包括风力发电机组、变流器、电网连接等部分。
在设计和优化风力发电系统时,建模与仿真是非常重要的工具。
三、Matlab在风力发电系统建模中的应用Matlab是一种功能强大的数学建模软件,广泛应用于工程、科学和数学领域。
在风力发电系统的建模与仿真设计中,Matlab可以用于模拟风速、风向、风机性能、电网连接等多个方面。
通过Matlab工具箱,可以实现对风力发电系统各个环节的建模和仿真分析。
四、基于Matlab的风力发电系统建模与仿真设计在实际建模中,需要进行风速、风向、风机特性、变流器控制策略等多方面的建模工作。
通过Matlab,可以建立风力机的数学模型,进行风能的模拟,并结合电网连接及功率控制策略进行仿真设计。
通过建模和仿真,可以分析系统在不同工况下的性能表现,指导系统设计和运行。
五、对风力发电系统建模与仿真设计的个人观点和理解在我看来,基于Matlab的风力发电系统建模与仿真设计是一种高效且可靠的方法。
通过Matlab评台,可以更好地对风力发电系统进行综合性的分析和设计。
Matlab提供了丰富的工具箱,能够支持复杂系统的建模和仿真工作。
我认为Matlab在风力发电系统建模与仿真设计上具有很高的应用价值。
六、总结通过本文的阐述,我们全面深入地探讨了基于Matlab的风力发电系统建模与仿真设计。
从风力发电系统的基本原理开始,介绍了Matlab 在该领域的应用,并着重强调了建模与仿真的重要性。
基于MATLAB的水力过渡过程数字仿真孙美凤;王佳【摘要】水力过渡过程,尤其是甩负荷过渡过程的计算,是水电站和水力机组设计不可或缺的一项工作,也是保证水电站安全稳定运行的前提.为了确保水电站甩负荷过渡过程的安全,基于MATLAB,采用以有压管道非恒定流微分方程组为基础的特征线法,对某个具有上游调压室,且为一洞三机布置的复杂引水管路系统进行了甩负荷过渡过程数字仿真.根据仿真结果,最终确定了合理的导叶关闭规律,给出了瞬态参量随时间变化的历程线,并计算了调压井的最高、最低涌浪,为该水电站的设计及安全稳定运行提供了技术依据,同时对类似工程也具有一定的参考价值.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2013(044)017【总页数】5页(P92-96)【关键词】水力过渡过程;数字仿真;MATLAB;水轮机特性;特征线法【作者】孙美凤;王佳【作者单位】华北水利水电大学电力学院,河南郑州450011;华北水利水电大学电力学院,河南郑州450011【正文语种】中文【中图分类】TK730.2水力过渡过程是指系统中的水流从某一恒定状态转换到另一恒定状态的过程。
虽然水电站水力过渡过程是一种暂态现象,但在实际运行中却是不可避免的,尤其是甩负荷过渡过程的计算,是在水电站和水力机组设计过程中不可或缺的一项工作。
从普遍意义上讲,水电站水力过渡过程是水、机、电系统的相互影响以及相互制约的联合过渡过程,其计算的合理与否,关系到输水系统的优化设计和水电站的安全运行以及供电的品质[1]。
随着计算机应用的推广,在大中型水电站和压力引水系统比较复杂的水电站设计中,越来越多地采用电子计算机进行水力过渡过程计算仿真。
MATLAB是集数值计算、符号运算及图形处理等强大功能于一体的科学计算语言,作为一种大型数学软件,它包含了丰富的函数资源,使解决各种学科数学问题的编程变得简单易行[2]。
1 数学模型1.1 机械旋转运动对于水力发电机组机械旋转部分的运动方程,可运用旋转刚体运动方程描述[3]:式中,为机组转动部分的转动惯量为角加速度;Mt为水轮机的主动力矩;Mg为发电机的阻力矩。
摘要:电力电子技术课程教学中常遇到电路图和波形复杂、原理抽象、学生难以理解等问题,通过仿真平台将课程设计运用到理论教学中,倡导先进的电力电子技术理论与应用实践相结合的教学模式,实现教学手段和教学方法的创新。
论文详细介绍了matlab/simulink仿真软件进行风电课程设计的教学案例,学生能够更深入直观地学习电力电子技术课程,并将课程内容灵活运用到实际工程中,将电力电子技术教学、仿真和实际案例有效结合起来。
关键词:电力电子技术;课程设计;仿真;matlab中图分类号:g642.421 文献标识码:a 文章编号:1007-0079(2014)30-0035-02 半导体技术在过去二十年中已成为可能,高功率电子器件在公共设施中的应用以及技术的普及率也在不断提高,电力电子技术成为未来产业发展的关键技术之一。
电力电子技术囊括了一个极其多样的领域,包括半导体物理、电路设计和分析、控制系统理论、电机、发电系统和热转换。
电力电子技术发展的主要领域在过去的几年里发生了极大的变化,电路拓扑结构更复杂,新的半导体器件数量在其应用领域迅速增长。
电力电子技术的进步和不断变化的需求,使得电力电子技术课程的教学需要进行必要的改进与调整[1]。
一、案例教学法在教学活动中的应用案例教学作为一种行之有效且目的明确的教学方法,以行动为导向越发受到人们的关注和青睐。
作为一种归纳教学法,案例教学作为未来教学改革的趋势已不可动摇,尽管它不可能完全取代传统的演绎式的教学模式,却是一种培养应用型人才的良好途径。
案例教学应用的成功与否很大程度上取决于典型案例的选取,要求典型案例既能体现对基本理论知识的理解和掌握,又要充分提高学生的实际动手能力。
而在电力电子技术为课程的背景下,学生需要应用所讲的知识来解释典型案例所产生的结果,把案例进行模块化分解,摒弃对每个模块进行详细的研究和探讨,最后对各个模块的结果进行整合,才能形成对典型案例较为完整的研究体系[2]。
基于Matlab的双馈风力发电系统动态仿真刘芳宇1李艳春2( 1.太原理工大学理学院,太原 030024 ;2.山西电力科学研究院,太原 030001)摘要本文以双馈风力发电系统为研究对象,建立了双馈风力发电系统的动态数学模型,包括风速、风力机、双馈发电机以及补偿电容器四个部分。
利用Matlab/Simulink建立了仿真系统模型,详细论述了仿真的方法和过程,并对风电场接入电力系统进行了动态稳定分析,论文同时就如何提高风电系统短路故障后的动态稳定性进行了研究。
关键词:风电场;双馈风力发电系统;Matlab;动态仿真Dynamic Simulation of Doubiy-fedWind Power System Based on MatlabLiu Fangyu Li Yanchun(Taiyuan University of Technology , Taiyuan 030024)Abstract Taking doubly-fed wind power system as an object, the paper presents the dynamic model of doubly-fed wind power system, including wind speed, windmill, doubly-fed generator and capacitor. The method and process of the dynamic simulation based on Matlab/Simulink are discussed in detail, and the dynamic stability on the wind-farm connected to power system is analyzed. At the same time, the thesis studies how to improve dynamic stability of wind power system after the short-circuit fault is occurred.Key words:wind farm;doubly-fed wind power system;Matlab;dynamic simulation1引言随着我国风力发电事业的不断发展,新建风电场的规模越来越大。
并网型风电场动态无功补偿方案的仿真杨志越;李凤婷【摘要】At present, for lack of grid type wind farm to compensate reactive approach was widely used in the a-synchronous wind generator terminal shunt capacitor banks. With the rapid development of power electronic technology , such compensation has begun to show obvious defects, the dynamic reactive power compensation devices (SVC and STATCOM) applied to the wind farm has been become an inevitable trend. The wind turbine model was given, dynamic reactive power compensation device model; a simulation model of wind power grid was established; the two kinds of dynamic reactive power compensation devices ( SVC and STATCOM) were applied to the wind farm and simulation in the comparison.%目前对于并网型风电场内无功不足进行无功补偿普遍采用的方式是在异步风力发电机端并联电容器组.随着电力电子技术的迅猛发展,该补偿方式已经显现出明显弊端,将动态无功补偿装置应用到风电场中已经成为一种必然趋势.给出了风电机组模型、动态无功补偿装置模型;建立了并网风电场的仿真模型;将SVC和STATCOM这两种动态无功补偿装置分别应用到风电场中并进行了仿真对比.【期刊名称】《电机与控制应用》【年(卷),期】2011(038)011【总页数】5页(P34-38)【关键词】风电场;异步风力发电机;无功补偿【作者】杨志越;李凤婷【作者单位】新疆大学电气工程学院,新疆鸟鲁木齐830047;新疆大学电气工程学院,新疆鸟鲁木齐830047【正文语种】中文【中图分类】TM3150 引言出于对环境保护和能源短缺问题的考虑,各国政府大力发展可再生能源或寻找替代能源。