同步发电机受到小扰动后的稳定性分析.pdf
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1、今 日 自 动 化Automation Today自动化技术与应用Automation technology and Application70 2 0 2 3.5 今日自动化2 0 2 3 年第5 期2023 No.51 背景目前,国内外关于同步发电机各种情况的小扰动已经有了较为全面的分析,对小扰动出现后采取相对应的措施也有了较为成熟的方案。对于发电机因为突然性的负载变化、励磁变化、绕组变化都有了较为详细的研究,同时对如何减小发电机不稳定造成发电机本身及系统的影响也有了较为充分的研究。文章利用MATLAB 软件建立合理模型,判断同步发电机受到小扰动后的稳定性,并且利用该软件进行仿真得出不同情
2、况下系统的振荡曲线。2 基于MATLAB的同步发电机的小扰动分析2.1 概述图1为带双回线的单机无穷大系统示意图,图中G 为发电机,XT为变压器,U 为机端电压。表1为图1所研究系统的参数。UXLXTG图1 单机无穷大系统简单模型2.2 基于时域分析法的仿真分析2.2.1 建立基于MATLAB的系统数学模型文章利用 MATLAB 建立合理的数学模型,利用时域法得出同步发电机在受到小扰动下,功角和角速度随时间改变的状态量。通过比较不同状态量在时间表1 单机无穷大系统参数参数数值参数数值系统频率/Hz50功率因数0.85发电机机端电压/kV20 直轴同步电抗1.87电网电压/kV220交轴同步电抗
3、1.87变压器容量/MW360直轴暂态电抗0.22发电机功率/MW300暂态时间常数/s7发电机容量/MW353线路单位电抗/(/km)0.41变压器变比12 1线路长度/km62系统阻尼系数10惯性时间常数/s7.8变化下的不同波形,得出不同小扰动对同步发电机静态稳定性的影响。时域法主要运用的基础公式为:(1)(2)该程序主要运行步骤如下。(1)根据系统赋予的初值进行标幺值换算,换算后利用标幺值计算单机无穷大系统的潮流,得出重要节点的参数值。(2)得出重要节点参数值,利用程序中设定的不同小扰动的变化量,得出功角及角速度的变化曲线,曲线的变化规律体现出系统在扰动下是否稳定。(3)通过对照,比较
4、出系统带阻尼系数及自动励摘 要随着现代生活对高质量电能要求的逐步提高,电网的稳定性和安全性对于人们生活生产越来越重要。励磁变动、负载增加或甩负载以及阻尼绕组变动等引起的小干扰,会造成同步发电机暂时或永久失稳,进而影响电力系统整体的稳定性。为此,利用时域法的 MATLAB 数学模型,研究阻尼系数与自动励磁系统对发电机受到小干扰后稳定性的影响,获得不同情况下发电机功角和转速的振荡曲线,进而分析励磁调节器对发动机稳定性的作用。关键词同步发电机;小扰动;励磁调节器;MATLAB 仿真分析中图分类号TM315 文献标志码A 文章编号20956487(2023)05007003Stability Anal
5、ysis of Synchronous Generators Subjected to Small DisturbancesFAN MenghongAbstractWith the increasing demand for high-quality electricity in modern life,the stability and safety of the power grid are becoming increasingly important for peoples daily life and production.Small disturbances caused by e
6、xcitation changes,load increase or load rejection,and damping winding changes can cause temporary or permanent instability of synchronous generators,thereby affecting the overall stability of the power system.To this end,a MATLAB mathematical model using time-domain method is used to study the influ
7、ence of damping coefficient and automatic excitation system on the stability of the generator after being subjected to small disturbances.The oscillation curves of the generator power angle and speed under different conditions are obtained,and then the effect of excitation regulator on engine stabil
8、ity is analyzed.Keywordssynchronous generator;small disturbance;excitation regulator;MATLAB simulation analysis同步发电机受到小扰动后的稳定性分析范梦鸿(国网上海市电力公司市北供电公司,上海200000)今 日 自 动 化Automation Today自动化技术与应用Automation technology and Application2 0 2 3.5 今日自动化 712 0 2 3 年第5 期2023 No.5磁装置下不同曲线之间的区别。利用 MATLAB 系统不需要繁琐的计
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