励磁系统对电力系统稳定性影响的仿真研究(附件)
在我国，如何提高远距离输电系统和大容量发电机组的发展水平，亟需解决的问题就是如何保持电力系统的稳定、安全、可靠地运行。同步发电机励磁系统在提高电力系统的稳定性和安全性运行中起着无可替代的作用与功能。在许多用以提高同步发电机稳态性的措施中，提高励磁系统控制性是人们普遍认为的最有效和最经济的措施。本文主要研究发电机励磁系统的调节对电力系统稳定性的影响。利用MATLAB在电力系统仿真研究中的优越性，通过建立模型，利用仿真干扰模块对系统进行扰动，分析不同扰动下不同的波形对仿真进行研究。关键词 励磁系统，MATLAB, 电力系统稳定性
目 录
1引言 1
1.1研究背景及意义 1
1.2国内外研究状况及发展趋势 1
1.3课题研究的主要内容 3
2励磁控制系统 3
2.1励磁控制原理 3
2.2励磁方式的发展 4
2.3励磁方式调节器 5
2.4励磁系统对电力系统稳定性的影响 6
3 电力系统稳定 7
3.1 电力系统稳定性概述 7
3.2 电力系统稳定性的研究方法 8
3.3 电力系统的稳定性基本概念 8
3.4 电力系统稳定性的分析方法 9
4 基于MATLAB的电力系统稳定性的仿真与分析 12
4.1 MATLAB及Simulink简介 12
4.2 电力系统静态稳定性简介 13
4.3 简单电力系统的静态稳定性仿真 14
结 论 22
致 谢 23
参 考 文 献 24
1 引言
1.1 研究背景及意义
在我国，如何提高远距离输电系统和大容量发电机组的发展水平，亟需解决的问题就是如何保持电力系统的稳定、安全、可靠地运行。同步发电机励磁系统在提高电力系统的稳定性和安全性运行中起着无可替代的作用与功能。在许多用以提高同步发电机稳态性的措施中，提高励磁系统控制性是人们普遍认为的最有效和最经济的措施。
电力系统运行中的各种故障，可能在电力系统中的扰动，扰动的分布很广，但也有不同的影响，为了保证电力系统的安全控 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
制，必须采取适当的措施的干扰。电力系统中较为常见的小的扰动故障，通常可以通过自身保护装置解除故障，使系统继续维持正常运行。但是，对于一些较大的故障，即使机电保护装置正常动作工作，事故仍然不可避免会发生。
电力系统运行过程中出现故障的时候，由于输入发电机上的机械功率具有一定的滞后性，在输出电磁的有功功率减少的同时导致转子产生不平衡转矩，最终形成系统振荡。由此可见，在电力系统中，发电机中输出有功功率的变化或振荡是影响发电机稳定性的最主要因素。
在电力系统中，有一个很重要的部件叫励磁系统，它能够保证发电机机端电压始终恒定，使继电保护装置动作准确有效，从而决定了电力系统能否可靠稳定地运行，所以，在实践生活中，如何提高发电机励磁控制系统性能也决定了电力系统的稳定性能否得到提升。
从电力系统的诞生开始，人类对于电力系统的研究就在不断的进步着，然而，随时电力系统的发展，电力系统稳定性的问题也在不断的出现新的形式，随着经济的迅速发展，对于电力系统稳定性问题的研究也越来越深入。励磁系统对电力系统稳定性的重要影响让有关磁系统调节的研究越来越受到关注。如何提高发电机励磁控制系统性能也成为当今电力系统稳定性研究的热门课题。
1.2 国内外研究状况及发展趋势
随着社会的快速进步、科技的飞速发展，世界各地开始出现具有范围广、强非线性的的电力系统。伴随着电力市场化以及区域联网的推进发展，电力系统运行状态变得越来越复杂多变，在电力系统运行中，由于某种破坏性影响的突发，电力系统崩溃的问题也会出现。?
2003年8月14日的美加大停电告诉我们，在实际生活中电力系统并不是越复杂越好。当时在美国的电力系统中的每段输电线都比较短，整个电力系统中分布了很多连接点；再加上整个电力系统中存在有比较破旧的设备。一系列诸如此类的因素最终导致了美加大停电事故。?
在印度，虽然整个国家的发电量世界排名第五，但由于印度人口众多，电力需求庞大，印度的电力供应远远小于需求。20世纪初，印度曾连续发生大规模停电事故，据不完全统计，此次事故导致预计超过7亿人口受到影响，这也是有史以来影响范围最大的一次停电事故。事故的原因也是印度此前一直存在的问题，电网严重超额运行最终导致事故的发生。
在我国，电力系统覆盖面积大，电网系统结构十分复杂不稳定，电网负荷密度分布也相对不平衡，电源很多时候往往远离负荷中心。再加上我国长期以来输电线路总长度年增长率远小于总装机容量增长率，故进一步恶化了电力系统的安全稳定性。?
电力系统发展初期，各个发电站独自运行给所在地供电。再加上长期分省平衡的策略，导致我国电力系统互联一直处于落后状态，严重影响了我国电力系统的稳定性和可靠性。随着我国科技生产的迅猛发展，对于电能的需求也在日益增加，为了提高供电效率以及可靠性，我们将各个发电站通过输电线路和对应的变电所互相联系起来，最终构成一个互联的电力系统。这样一来，不仅减少系统中的总装机容量，还有利于改善电能质量。
2002年，经过电力体制的改革之后，我国结合自身电网的分布特点，加快了对于电网系统的建设，加之制定用以推动各区域之间电力系统发展的战略，大大优化了电力资源在我国的配置，提高了我国电力资源利用的效率。
目前，我国的发电机装机容量已突破16亿千瓦，年发电量已经突破6.5亿千瓦时，排名稳居世界第一。《20172022年电力系统自动市场行情监测及投资可行性研究报告》表明，随着我国整体经济的迅猛发展，电力系统技术也在加速提高。伴随着计算机技术的不断提高，现代化电网发展也在朝着更加稳定、更加安全、更加优质的方向发展。在我国经济持续稳定发展的前提下，工业化进程的推进必然会不断加大对电力的需求，同时，电力行业作为我国国民经济基础性支柱行业，相应的需求形势将会长期处于乐观形式，我国的电力行业也将持续保持较好的发展事态和水平。
目 录
1引言 1
1.1研究背景及意义 1
1.2国内外研究状况及发展趋势 1
1.3课题研究的主要内容 3
2励磁控制系统 3
2.1励磁控制原理 3
2.2励磁方式的发展 4
2.3励磁方式调节器 5
2.4励磁系统对电力系统稳定性的影响 6
3 电力系统稳定 7
3.1 电力系统稳定性概述 7
3.2 电力系统稳定性的研究方法 8
3.3 电力系统的稳定性基本概念 8
3.4 电力系统稳定性的分析方法 9
4 基于MATLAB的电力系统稳定性的仿真与分析 12
4.1 MATLAB及Simulink简介 12
4.2 电力系统静态稳定性简介 13
4.3 简单电力系统的静态稳定性仿真 14
结 论 22
致 谢 23
参 考 文 献 24
1 引言
1.1 研究背景及意义
在我国，如何提高远距离输电系统和大容量发电机组的发展水平，亟需解决的问题就是如何保持电力系统的稳定、安全、可靠地运行。同步发电机励磁系统在提高电力系统的稳定性和安全性运行中起着无可替代的作用与功能。在许多用以提高同步发电机稳态性的措施中，提高励磁系统控制性是人们普遍认为的最有效和最经济的措施。
电力系统运行中的各种故障，可能在电力系统中的扰动，扰动的分布很广，但也有不同的影响，为了保证电力系统的安全控 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
制，必须采取适当的措施的干扰。电力系统中较为常见的小的扰动故障，通常可以通过自身保护装置解除故障，使系统继续维持正常运行。但是，对于一些较大的故障，即使机电保护装置正常动作工作，事故仍然不可避免会发生。
电力系统运行过程中出现故障的时候，由于输入发电机上的机械功率具有一定的滞后性，在输出电磁的有功功率减少的同时导致转子产生不平衡转矩，最终形成系统振荡。由此可见，在电力系统中，发电机中输出有功功率的变化或振荡是影响发电机稳定性的最主要因素。
在电力系统中，有一个很重要的部件叫励磁系统，它能够保证发电机机端电压始终恒定，使继电保护装置动作准确有效，从而决定了电力系统能否可靠稳定地运行，所以，在实践生活中，如何提高发电机励磁控制系统性能也决定了电力系统的稳定性能否得到提升。
从电力系统的诞生开始，人类对于电力系统的研究就在不断的进步着，然而，随时电力系统的发展，电力系统稳定性的问题也在不断的出现新的形式，随着经济的迅速发展，对于电力系统稳定性问题的研究也越来越深入。励磁系统对电力系统稳定性的重要影响让有关磁系统调节的研究越来越受到关注。如何提高发电机励磁控制系统性能也成为当今电力系统稳定性研究的热门课题。
1.2 国内外研究状况及发展趋势
随着社会的快速进步、科技的飞速发展，世界各地开始出现具有范围广、强非线性的的电力系统。伴随着电力市场化以及区域联网的推进发展，电力系统运行状态变得越来越复杂多变，在电力系统运行中，由于某种破坏性影响的突发，电力系统崩溃的问题也会出现。?
2003年8月14日的美加大停电告诉我们，在实际生活中电力系统并不是越复杂越好。当时在美国的电力系统中的每段输电线都比较短，整个电力系统中分布了很多连接点；再加上整个电力系统中存在有比较破旧的设备。一系列诸如此类的因素最终导致了美加大停电事故。?
在印度，虽然整个国家的发电量世界排名第五，但由于印度人口众多，电力需求庞大，印度的电力供应远远小于需求。20世纪初，印度曾连续发生大规模停电事故，据不完全统计，此次事故导致预计超过7亿人口受到影响，这也是有史以来影响范围最大的一次停电事故。事故的原因也是印度此前一直存在的问题，电网严重超额运行最终导致事故的发生。
在我国，电力系统覆盖面积大，电网系统结构十分复杂不稳定，电网负荷密度分布也相对不平衡，电源很多时候往往远离负荷中心。再加上我国长期以来输电线路总长度年增长率远小于总装机容量增长率，故进一步恶化了电力系统的安全稳定性。?
电力系统发展初期，各个发电站独自运行给所在地供电。再加上长期分省平衡的策略，导致我国电力系统互联一直处于落后状态，严重影响了我国电力系统的稳定性和可靠性。随着我国科技生产的迅猛发展，对于电能的需求也在日益增加，为了提高供电效率以及可靠性，我们将各个发电站通过输电线路和对应的变电所互相联系起来，最终构成一个互联的电力系统。这样一来，不仅减少系统中的总装机容量，还有利于改善电能质量。
2002年，经过电力体制的改革之后，我国结合自身电网的分布特点，加快了对于电网系统的建设，加之制定用以推动各区域之间电力系统发展的战略，大大优化了电力资源在我国的配置，提高了我国电力资源利用的效率。
目前，我国的发电机装机容量已突破16亿千瓦，年发电量已经突破6.5亿千瓦时，排名稳居世界第一。《20172022年电力系统自动市场行情监测及投资可行性研究报告》表明，随着我国整体经济的迅猛发展，电力系统技术也在加速提高。伴随着计算机技术的不断提高，现代化电网发展也在朝着更加稳定、更加安全、更加优质的方向发展。在我国经济持续稳定发展的前提下，工业化进程的推进必然会不断加大对电力的需求，同时，电力行业作为我国国民经济基础性支柱行业，相应的需求形势将会长期处于乐观形式，我国的电力行业也将持续保持较好的发展事态和水平。
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