Simulink下单机—无穷大仿真系统的搭建及系统故障仿真测试分析电气工程及其自动化毕业论文

也是电力系统模拟仿真最简单、最基本的的运行方式[7]，即对现实进行近似处理，以简化模型，更有利于得出结论，简化计算过程。

图3.1 无输电线的单机—无穷大系统原理图

假定联络阻抗为纯电感，则由发电机向无穷大系统送出去的有功功率的

P为：

P?EU?si?n?Zm

式中?Z—包括发电机阻抗在内的发电机电动势到无穷大系统母线的总阻抗；

?—功角；

Em—发电机电势； U—系统母线电压。

利用matlab来对系统进行仿真，主要针对的是在0.1s切除故障和0.55s切除故障中发电机转速变化的情况的比较。改变故障模块中的短路类型，就可以仿真系统在发生各种短路时的暂态稳定性；同样改变系统中元件参数(如线路电阻、并联电抗等)就可以研究各种参数对系统的暂态稳定性的影响。仿真图如下：

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图3.2 单机无穷大电力系统仿真原理图

利用matlab来对系统进行仿真，主要针对的是在系统中加入电容补偿器对系统有何改善，在0.1s切除故障和0.55s切除故障中发电机转速变化的情况的比较。改变故障模块中的短路类型，就可以仿真系统在发生各种短路时的暂态稳定性。

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图3.3 改善的单机无穷大电力系统仿真原理图

串联电容补偿器就是在线路上串联电容器以补偿线路的电抗。采用串联电容补偿器是提高交流输电线路输送能力，控制并行线路之间的功率分配和增加电力系统稳定性的一种方法

第四章Simulink下SimPowerSystem模型应用

Simulink由于其能用最小的代价来模拟真实动态系统的运行，依托数

百种预定义系统环节模型、最先进有效地积分算法和直观的图形化工具，依托强健的交互式仿真能力，可以方便调整模型参数设置，而电力系统SimPowerSystem由于使用标准的电气符号、各种模型模块，高精度的仿真结果，优化的仿真算法，大量的功能演示模型，充分发挥了SPS在电力系统仿真的灵活仿真优势。

4.1 仿真模型的搭建

利用MATLAB下的SIMULINK软件和电力系统模块库(SimPowerSystems)

进行系统仿真是十分简单和直观的，用户可以用图形化的方法直接建立起仿真系统的模型，并通过SIMULINK环境中的菜单直接启动系统的仿真过程，同时将结果在示波器上显示出来。对原理分析的基础上，利用SIMULINK软件仿真能对调节器的参数进行更为方便的调整，可以更为直观地得到系统仿

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真的结果，从而加深对电力系统仿真设计方法的理解。 本次仿真选出需要用到如下模块： （1）Powerlib电力系统工具箱：

1）Electrical Sources中的Three-Phase Source（三相电源）模块

2）Elements 中的Three-Phase Parallel RLC Load（三相负载RLC并联）模块和以及 Three-Phase Breaker （三相断路器）模块，Three-Phase Fault （三相故障整流器）模块，Three-Phase Series PLC Load（三相PLC并联负载）模块，Three-Phase Transformer（Two Windings）（三相变压器绕组）模块，Three-Phase

PI Section line(三相分布传输线路)模块。

3）Machines里Synchronous Machine pu Standad（标么标准同步电机）模块，Excitation System（励磁系统）模块，Hydraulic Turbine and Governor（水轮机及调节器）模块 4）powergui 模块

（2）Simulink常用工具箱：Simulink 模块集Commonly Used Blocks （常用模块）下的 Constant（常量)模块，Bus Selector（信号总线选择器），Terminator(信号终结模块)，Scope(示波器模块)，Ground（接地模块）。

4.2运行效果仿真图

4.2．1 改变故障模块中的短路类型 （1） 单相短路接地故障

图4.21 故障 0.1s后切除线路，发电机转速变化曲线图

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