小型电力系统负荷的建模与仿真

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1、武汉交通科技大学硕士学位论文小型电力系统负荷的建模与仿真姓名：周昱英申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：何志渔2000.3.1小型,LlJJ系统负荷的建模与仿真摘要／目前，电力系统的数字仿真已成为电力系统设计、规划与运行的主要工具，相应的决策无不是以数字仿真结果为依据。因此，仿真结果的准确性对电力系统的安全、可靠、经济运行具有重要的影响。电力负荷模型对电力系统稳定性1．1{Jil算结果影lIq很大，剥短路汁算、安全分析等也有一定影响。不恰当的负荷模型会使得计算结果与实际情况不一致，或偏

2、乐观，或偏保守，从而构成系统的潜在危险。此外，对于培训用仿真器来说，其中的暂态和中长期动态仿真都与负荷有密切联系，负荷模型是否正确，将会直接影响到培训效果。所以研究电力系统的负荷就有其重要意义勺。本文主要针xCd,型(10kv)独立电力系统的负荷建模进行了理论研究和动态仿真。而小型独立电力系统与大容量电力系统的主要差别在于：发电机组台数较少，容量不很大，大负载与发电机容量相接近，以及配电线路不很长。针对这些特点，本文建立了在典型负荷：竹点处的静、动态模型，其中着重论述了l+、ip负荷中最常使用的异步电

3、动机的数学模型。此外，在以上的负荷建模的基础上进行了异步电动机的起动过程，短路过程和换接过程的数字仿真，仿真曲线与实际曲线基本吻合。胁j研究了负荷建模的基础上，本文还洋细的探讨了进行电力系统数字仿真的一般过程，并着重对培训用小型电力系统仿真器提出了一整套切实可行的系统_实现方案。在模型的数字仿真算法的选择上，通过比较目前电力系统分析中常用的儿种算法，针对本课题的实际情况提出了较实用的建模算法；在系统硬件的material实现上，采用以AT89C51为核心的单片机及其扩展芯片来模拟系统的各部分，实现了系

4、统的电源开关、馈线开关投切、通讯接口等部分的特定功能。计算机系统采用windows98作为操作系统，负荷的数学模型使用面向对象的Matlab语言来进行建模，并使用Delphi语言编制监控平台。最后，在具体的小型电力系统过渡过程的计算模拟中，我们采用了两台发电机和三台具代表性的异步电动机的典型结构，试验结果表明该系统工作良好，计算曲线与实际曲线吻合较好，具有一定的应用前景，并有待进一步改进和完善。1。关键词：负荷建模电力系统数字仿真异步电动机l§畿童。孔l§遴l小J㈣b力系统负简的建模与仿真ABSTRA

5、CTAtpresent．computersimulatjon}lasbecomethemaintoolsofdesign、programmingandFUnDingforelectricalpowersystems．CorrespondingStrategicCOUldnotbedecidedwithouttheresultsofCOlllpUtel’simtllatiOfl．Co[1seqllenL1Y，timveracityofresultshassevereinfluencesonsafety、

6、credibi】ityandeconomicrunningofpowersystems．LoadmodelSeffectontheresultsofsteadyanddynamicstates0f’powersystemssetiOHSlY．suchasshort—Circuitf'aultS．UnseemiYloadmodelSCOUldmaketheresultsdifferentwithactualSituationsothat1atentdangeroccurred．inaddition。th

7、etrapsientanddynamjcsimu]atjoniSincontactWithloadscloselYfortrainingSimulator．Thereby，itiSveryimportanttoresearchthe1()ads0felectriCr)owersystems．’rhiSpapermainlYaimsat10admodelingtodescribethetheoreticstudyanddynamiCSimulation．Buttosmallpowersystemsthe

8、rearethreedifferenceswithlargepowersystems．First，thecapacityofpowersetisnotlarge．Second，thecapacityofsomeloadsiSclosetothatofgenerator．Third．powerlineiSnotlong．WiththesecharacteriStiCS，detailedSteadyanddynamiC]oadmodelSaredescrib