用区域控制误差ACE建立一两区域系统的仿真框图..docVIP

《电力系统自动化》期末作业 学 院：电气工程学院 专业班级：10电气3班 学 号：P101813321 姓 名： 程 鹏 用-区域控制误差ACE建立一两区域系统的仿真框图，两区域系统的AGC框图如图（1）所示，并且求出每个区域的频率和功率响应。 图（1） 解： 由于只依靠积分环节作为辅助控制远远不可能达到系统互联的种种优势。所以实际应用中，通常把本区域的调频过程中产生的控制信号称为区域控制误差ACE。根据控制目的不同，整个系统中的单个区域的二次调频对应不同的ACE的定义方式。本问文做的就是控制误差ACE而进行的仿真。 由已知的框图建立SIMULINK仿真框图，仿真框图如图（2）所示： 通过改变积分增益可以获得不同的响应曲线，调节积分增益，从中选择最满意的响应特性。如果选择KI1 =KI2=0.3 , 若进行仿真后，从示波器中可以看到响应曲线，采用书上所给仿真图如图（3）所示，进行仿真，所得响应如图（4）所示： 图（3） 图（4） 由于上述仿真结果是发散的，所以需要改动仿真框图，通过对比原始框图以及公式原理，找到了三处错误： 仿真图连接错误 比较器正负有错误 其中一个区域的积分增益设置不合理，应改为0.01. 根据上述错误进行改动，改动后的正确仿真图如图（5）所示： 图（5） 运行得到仿真结果，如图（6）所示： 图（6） 从图（6）可以看出，当时间大约为20S时，频率偏差大约为零， 最后趋于稳定。 在MATLAB中画出标幺值功率偏差阶跃响应曲线，如图（7）所示： 图（7） 从图（7）可以看出，联络线功率偏差为零，所以区域1和区域2之间的联络线上的功率为零，当区域1上负荷增大时，虽然两区域之间有联络线，但是区域2没有给区域2补偿功率，而是有区域1自己的发电机进行的功率补偿，也就是说区域1负荷的增加等于区域1发电机功率的增量ΔP。 只改变其中一个区域的某个参数，例如在其它参数不变的情况下，发电机惯性时间常数M，调速器的时间常数，负荷的单位频率调节特性系数D及区域频率偏差系数B等，观测且分析其仿真结果。 根据仿真结果来进行分析，从系统动态响应的时域性能指标如上升时间tr ，峰值时间tp，调节时间ts ，延迟时间td，超调量σ，及振荡次数等方面来考察，仿真结果的响应特性与理论分析的各指标相同，拿稳态响应的性能指标说，由于激励是阶跃信号，如果系统是Ⅰ型或Ⅰ型以上的系统，则系统对于阶跃输入的稳态误差为零，仿真结果的稳态误差与自动控制理论中阶跃输入信号的稳态误差分析结果一致。所以本系统对于分析频率的响应特性，包括瞬态响应和稳态响应都正确。