三机九节点电力系统暂态仿真—课程设计精选.docxVIP

电力系统仿真作业------------三机九节点电力系统暂态仿真概述在动态稳定分析中，系统由线性化的微分方程组和代数方程组描写，并用经典的或现代的线性系统理论来进行稳定分析，分析可以在时域或频域进行。当用计算机和现代线性系统理论分析时，常把系统线性化的微分方程组和代数方程组消去代数变量，化为状态方程形式，并广泛采用特征分析进行稳定分析。电力系统是由不同类型的发电机组、多种电力负荷、不同电压等级的电力网络等组成的十分庞大复杂的动力学系统。其暂态过渡过程不仅包括电磁方面的过渡过程，而且还有机电方面的过渡过程。由此可见，电力系统的数学模型是一个强非线性的高维状态方程组。在动态稳定仿真中使用简单的电力系统模型，发电机用三阶模型表示。课程主要任务本次课程主要应用P. M. Anderson and A. A. Fouad编写的《Power System Control and Stability》一书中所引用的Western System Coordinated Council (WSCC)三机九节点系统模型。系统数据其中，节点数据如下：%节点数据% 节点电压电压发电机发电机负荷负荷节点% 号幅值相角有功无功有功无功类型(1PQ 2PV 3平衡)N=[ 1 1.040 0.71640.27050 0 32 1.0250 1.63 0.06650 0 23 1.0250 0.85 -0.10860 0 24 1 0 0 00 0 15 1 0 0 01.250.5 16 1 0 0 00.90.3 17 1 0 000 0 18 1 0 001 0.35 19 1 0 000 0 1];其中，支路数据如下：% 线路数据% 首端末端电阻电抗电纳（1/2) 变压器非标准变比L=[4 5 0.01 0.085 0.088 1 4 6 0.017 0.092 0.079 1 5 7 0.032 0.161 0.153 1 6 9 0.039 0.17 0.179 1 7 8 0.0085 0.072 0.0745 1 8 9 0.0119 0.1008 0.1054 1 1 4 0 0.0576 0 1 2 7 0 0.0625 0 1 3 9 0 0.0586 0 1];发电机数据如下：% 发电机母线XdXd Td0 XqXq Tq0’TjXfGe=[ 1 1 0.1460 0.0608 8.96 0.0969 0.0969 0 47.28 0.0576 2 2 0.8958 0.1198 6.00 0.8645 0.1969 0.535 12.80 0.0625 3 3 1.3125 0.1813 8.59 1.2578 0.2500 0.600 6.02 0.0585];系统电路结构拓扑图如下：图1 WSCC 3机9节点系统（所有参数以100MVA为基准值的标幺值）潮流计算首先进行潮流计算，采用牛顿拉夫逊迭代法，电力系统潮流计算是电力系统运行和规划中最基本和最经常的计算，其任务是在已知某些运行参数的情况下，计算出系统中全部的运行参数，一般来说，各个母线所供负荷的功率是已知的，各个节点电压是未知的（平衡节点除外），可以根据网络结构形成节点导纳矩阵，然后由节点导纳矩阵和网络拓扑结构列写功率方程，由于功率方程里功率是已知的，电压的幅值和相角是未知的，这样潮流计算的问题就转化为求解非线性方程组的问题了。为了便于用迭代法解方程组，需要将上述功率方程改写成功率平衡方程，并对功率平衡方程求偏导，得出对应的雅可比矩阵，给未知节点赋电压初值，一般为额定电压，将初值带入功率平衡方程，得到功率不平衡量，这样由功率不平衡量、雅可比矩阵、节点电压不平衡量（未知的）构成了误差方程，解误差方程，得到节点电压不平衡量，节点电压加上节点电压不平衡量构成新的节