單機(jī)無窮大算例系統(tǒng)說明

1、附錄一算例系統(tǒng)I1.算例系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型算例系統(tǒng)采用的是文獻(xiàn)1第12章所使用的單機(jī)無窮大系統(tǒng)，圖fl-1為其系統(tǒng)單線圖。系統(tǒng)基準(zhǔn)頻率是60Hz。下面分別介紹潮流計算和發(fā)電機(jī)初始狀態(tài)計算，全部計算基于標(biāo)幺值。j0.150.9950圖fl-1單機(jī)無窮大系統(tǒng)單線圖1.1. 潮流計算已知發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓幅值為Et=1.0,無窮大母線電壓Eb=0.995/00發(fā)電機(jī)有功出力B?=0.9,無功出力Q?=0.3。設(shè)S為發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓相角,0X為發(fā)電機(jī)端口到無窮大母線之間的電抗之和，則根據(jù)下列公式：c?.P?=7Sin5XE0可得到8=sin-1(P-X)=sin-1(0.9x0.65=36?。0?1義0.995

2、1.2. 發(fā)電機(jī)初始狀態(tài)計算：發(fā)電機(jī)參數(shù)如下表所示:表f-1發(fā)電機(jī)參數(shù)表參數(shù)（不計飽和效應(yīng)）數(shù)值直軸同步電抗Xd1.81直軸暫態(tài)電抗Xd0.3直軸次暫態(tài)電抗Xd0.23交軸同步電抗Xq1.76交軸暫態(tài)電抗Xaq0.65父軸次暫態(tài)電抗Xq0.25，一，一，、一，一直軸開路暫態(tài)時間常數(shù)Td08.0直軸開路次暫態(tài)時間常數(shù)Td00.03交軸開路暫態(tài)時間常數(shù)Ta0qU1.0交軸開路次暫態(tài)時間常數(shù)Tq00.07慣性時間常數(shù)H3.5s電樞電阻Ra0.003漏抗Xl0.16極對數(shù)p2由潮流結(jié)果可知，發(fā)電機(jī)定子電流?.（P+JQ）?It一。？計算得？=0.9-J0.3=0.949Z17.571/-36?設(shè)8為發(fā)

3、電機(jī)q軸相對于無窮大母線電壓的角度，機(jī)端電壓、電流與發(fā)?電機(jī)內(nèi)電勢的關(guān)系，如圖fl-2所示。圖fl-2同步電機(jī)的向量圖Eq是發(fā)電機(jī)等值電路中一個虛擬的計算用的電勢Eq=Et+(Ra+jXq渝計算得Eq=1/36?+(0.003+j1,76)X0.949/17.57?=2.204Z81.94也就是說3=81。4機(jī)端電壓Et的直軸分量和交軸分量:ed=E?sin(1-,)=1Xsin(81.94-36)=0.718eq=E?qos(Sq-1)=1Xcos(81.94-36)=0.696定子繞組出口電流R直軸分量和交軸分量id=I?sin(禽-,+?)=0.949sin(81.94-36+18.49

4、)=0.856iq=I?cos(S-S+?)=0.949cos(81.94-36+18.49)=0.411暫態(tài)電勢的計算公式為?=Et+(Ra+jXd)?彳#?=1/36?+(0.003+j0.3)X0.949/17.57?=1.125Z49.84不計發(fā)電機(jī)的飽和效應(yīng)，空載電勢？?的計算?=Eq+I?(Xd-Xq)彳#?=2.204+0.856X(1.81-1.76)=2.24681.3. 發(fā)電機(jī)動態(tài)模型發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運動方程?1?(T?-t?-k?A?)?=(?-1)?R?(,0其中T?-標(biāo)幺機(jī)械轉(zhuǎn)矩T?-標(biāo)幺電氣轉(zhuǎn)矩?-機(jī)械阻尼轉(zhuǎn)矩系數(shù)?-轉(zhuǎn)子角速度P?-原動機(jī)功率已7-電磁功率?-轉(zhuǎn)子相對于

5、同步旋轉(zhuǎn)參考軸的角位移，單位為電氣弧度。?同步轉(zhuǎn)速，？3=2%f0=100兀/秒發(fā)電機(jī)經(jīng)典模型.一.一、.、._.忽略暫態(tài)凸極效應(yīng)，也就是Xd=X?7在暫態(tài)過程中，q軸阻尼繞組與勵磁繞組磁鏈保持不變，于是？?保持不變。定子電壓方程?=?-I(R?+j?發(fā)電機(jī)三繞組模型忽略定子的電磁暫態(tài)，而考慮發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子阻尼繞組作用的三繞組發(fā)電機(jī)模型，也就是考慮到了f繞組、D繞組、Q繞組的電磁暫態(tài)和轉(zhuǎn)子運動的機(jī)電暫態(tài)的發(fā)電機(jī)模型。發(fā)電機(jī)定子電壓方程2?=?-?=?？眼-?轉(zhuǎn)子f,D,Q繞組電勢方程分別如下:dEqT=Efq-Eq+1d（Xd-Xd）”dEq”dEqTd0/=Eq-Id（Xd-Xd）+Eq+Td0

6、端”dEd，Tq0端二-Ed+lq（Xq-Xq）其中Eq-暫態(tài)電勢Efq-由勵磁電壓？?所決定的假想空載電勢Ed-直軸次暫態(tài)電勢Eq交軸次暫態(tài)電勢2 .算例系統(tǒng)的Matlab仿真模型在Matlab環(huán)境中，從Simulink和SimPowerSystems中，選取所需元件模塊，分別建立上述？?恒定的系統(tǒng)模型，其仿真模型如圖f-1中所示。主要可以分為以下幾部分模塊。同步發(fā)電機(jī)模塊三相輸電線路模塊無窮大節(jié)點的電壓源模塊負(fù)荷模塊故障模塊測量模塊為了計算方便，取模型系統(tǒng)的額定功率？%=1MVA,額定線電壓（有效值）?=v3?1000Vo這與文獻(xiàn)1的第12章中單機(jī)無窮大系統(tǒng)的參數(shù)（額定功率?=2220MV

7、A,額定電壓？?=24?V不同，但是兩個系統(tǒng)的標(biāo)幺值是一致的，故能夠保證分析結(jié)果的一致性。2.1. 步發(fā)電機(jī)模塊從SimPowerSystems的“SimPowerSystems-Machines-Synchronous路徑下，分別選取經(jīng)典模型的發(fā)電機(jī)模塊和三繞組模型的發(fā)電機(jī)模塊，用于搭建?恒定的系統(tǒng)模型。經(jīng)典發(fā)電機(jī)模型經(jīng)典發(fā)電機(jī)模型采用SimplifiedSynchronousMachine模塊，如圖fl-3所示。Simplifiedchronons.MachinepuLmtt圖fl-3SimplifiedSynchronousMachine模塊按照fl-1設(shè)置相關(guān)參數(shù)，如下圖所示:圖fl-

8、4經(jīng)典發(fā)電機(jī)模型參數(shù)阻尼系數(shù)(dampingfactor)設(shè)為0.1的原因是：圖fl-1中的單機(jī)無窮大系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)沒有阻尼，而Simulink仿真系統(tǒng)都是按照物理元件的實際情況進(jìn)行設(shè)置的，現(xiàn)實中的發(fā)電機(jī)都是有阻尼的。所以設(shè)置阻尼系數(shù)為0.1,既保證和圖fl-1中的單機(jī)無窮大系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)近似，又能保證仿真模型能夠在這個阻尼的作用下，一段時間后能夠達(dá)到穩(wěn)態(tài)。其中“初始條件”(Initialcondition)參數(shù)中的th(?的角度)、ia、ib、ic(發(fā)電機(jī)出口電流)，詳見1.2節(jié)的計算結(jié)果。三繞組發(fā)電機(jī)模型三繞組發(fā)電機(jī)模型采用SynchronousMachine模塊，如圖fl-5所示Sync

9、hronous.MachinepciStandard圖fl-5SynchronousMachine模塊其參數(shù)設(shè)置如下圖所示:圖fl-6三繞組發(fā)電機(jī)模塊參數(shù)三繞組發(fā)電機(jī)模塊參數(shù)和經(jīng)典發(fā)電機(jī)模塊參數(shù)類似。2.2. 相輸電線路模塊圖fl-7三相輸電線路模塊仿真系統(tǒng)中的線路模型采用集中參數(shù)模型。不計輸電線路對地導(dǎo)納和線路電阻。圖fl-1中發(fā)電機(jī)端口到無窮大母線之間的電抗之和為XE=j0.5+j0.15=j0.65(pu)則線路電感的有名值為?=(?)2?-=?.Ci/(v3kV)2J0.65*1MVA=J0.65X32?x60=2?x60(H)模型參數(shù)設(shè)置如下圖所示:圖fl-8三相輸電線路模塊參數(shù)2.

10、3. 無窮大系統(tǒng)的仿真從SimPowerSystems的“SimPowerSystems-ElectricalSource-ThreePhaseSource”路徑下，選取一個三相電壓源，將其視在功率設(shè)置為100MVA遠(yuǎn)大于發(fā)電機(jī)的視在功率1MVA,故可以將其看做是一個無窮大電源。具模型如下圖所示。與三派竄矣圖fl-9電壓源模塊其端口電壓的有效值=0.995XVN=0.995X西(kV)x/R=10三相電壓源模塊的參數(shù)設(shè)置如下圖所示：圖fl-10電壓源模塊2.4. 負(fù)荷模塊1H-三季總1圖fl-11負(fù)荷模塊SimPowerSystems元件庫中的電感元件（如三相輸電線路或者是變壓器）不能和電流源

11、或者是被認(rèn)為是電流源的非線性元件（如發(fā)電機(jī)）直接相連，因此Matalab模型中在線路的兩側(cè)添加了負(fù)荷模塊，以滿足仿真環(huán)境的要求。如果沒有負(fù)荷模塊1,仿真系統(tǒng)在啟動仿真時會報錯，所以要在發(fā)電機(jī)和輸電線路之間安放一個負(fù)荷模塊。為了和fl-1中的單機(jī)無窮大系統(tǒng)在發(fā)電機(jī)和輸電線路之間沒有負(fù)荷模塊，保證兩者最大程度的近似，其有功功率（Activepower）設(shè)置為一個很小的數(shù)值，這里取0.001MW。圖fl-12負(fù)荷模塊1的參數(shù)圖fl-13負(fù)荷模塊2的參數(shù)2.5. 故障模塊在發(fā)電機(jī)機(jī)端加三相短路故障模塊，用于模擬發(fā)電機(jī)機(jī)端短路的情況。圖fl-13短路故障模塊故障類型設(shè)置為三相短路故障，接地電阻取0.00

12、1。設(shè)置故障起始時間200s,故障切除時間(200+E)s,這里x是故障的持續(xù)的周波數(shù)，系統(tǒng)承受短路故障的時間為(A)s。通過更改x的值，就可以控制故障的大小圖fl-14電路模塊參數(shù)2.6. 測量模塊測量模塊能夠在模型系統(tǒng)仿真時，將各參量的實時數(shù)據(jù)曲線清晰直觀的展現(xiàn)出來，并可以將數(shù)據(jù)反饋到Matlab中的Workspace中，供進(jìn)一步分析或是繪制圖表。功率測量模塊如下圖所示。VabcPQ圖fl-15功率測量模塊2.7. 單機(jī)無窮大系統(tǒng)模型組合前文中的各個模塊，在Simulink仿真窗口中搭建圖fl-1所示的單機(jī)無窮大模型。采用經(jīng)典發(fā)電機(jī)模塊所搭仿真系統(tǒng)如下:采用三繞組發(fā)電機(jī)模塊所搭仿真系統(tǒng)和采

13、用經(jīng)典發(fā)電機(jī)模塊所搭仿真系統(tǒng)相近，只是發(fā)電機(jī)模塊不同。2.8. 型的驗證為驗證所搭的仿真系統(tǒng)是否準(zhǔn)確，將仿真過程中各物理量的穩(wěn)態(tài)值和1.2節(jié)計算得出的穩(wěn)態(tài)值相對照。0.949Z17.57表f-2仿真穩(wěn)態(tài)結(jié)果對照表1.2節(jié)計算出的數(shù)據(jù)經(jīng)典發(fā)電機(jī)模型系統(tǒng)三繞組發(fā)電機(jī)模型系統(tǒng)發(fā)電機(jī)機(jī)端有功功率P?發(fā)電機(jī)機(jī)端無功功率Qt發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓E?10.9670.959E的相角st49.8449.8149.7定子繞組電流？0.9490.9480.959*無窮大系統(tǒng)母線電壓Eb0.9950.99650.9971對照可知，無論是發(fā)電機(jī)經(jīng)典模型系統(tǒng)還是發(fā)電機(jī)三繞組模型系統(tǒng)，各物理量

14、穩(wěn)態(tài)值與1.2節(jié)計算出的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)值相近，且在容許的誤差范圍內(nèi)，故可將。c準(zhǔn)確性。已知發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓幅值為Et=1.0,無窮大母線電壓Eb=0.995/00發(fā)電機(jī)有功出力P?=0.9,無功出力Q?=0.3。設(shè)S為發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓相角,0X為發(fā)電機(jī)端口到無窮大母線之間的電抗之和，則根據(jù)下列公式：c?3.P?=sin8?XE0可得到8=sin-1(P-X)=sin-1(0.9x0.65=36?。0?1義0.9953 .算例系統(tǒng)仿真在進(jìn)行仿真前，要設(shè)置仿真時采用的步長算法。由于模型是帶有發(fā)電機(jī)的“剛性系統(tǒng)”，所以選擇ode-23tb算法。ode-23tb算法是在龍格庫塔的第一階段使用梯形法，第二階段用二

15、階的BackwardDifferentiationFormulas算法，比ode23t算法和ode15s算法精度高。3.1. 不同擾動量情況下機(jī)電振蕩變化在發(fā)電機(jī)經(jīng)典模型仿真系統(tǒng)中，在發(fā)電機(jī)機(jī)端施加三相短路故障，觀察系統(tǒng)在不同的擾動量(通過控制故障持續(xù)時間x來實現(xiàn))的條件下，系統(tǒng)機(jī)電振蕩響應(yīng)曲線：發(fā)電機(jī)功角S曲線、轉(zhuǎn)速3曲線、輸出電磁功率？羯線的變化。像圖fl-17那樣記錄響應(yīng)曲線前三個峰值點的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)如表f-2所示圖fl-17擾動量為3個周波時的功角響應(yīng)曲線表f-3不同擾動量的條件下機(jī)電振蕩響應(yīng)曲線數(shù)據(jù)擾動情況故障時間（周波）峰值時間/幅值隨min/?7in?min/?7in?J?ax加m

16、in/?nin?max/?nin?min/?%in?min?r?ax?in0.39/0.92/1.43/0.67/1.16/1.68/0.228/0.87/1.38/97.0173.9693.510.9961.0030.997-0.380.251-0.13411(23.05(0.53)(0.51)8(0.49)6(0.6328(0.51)(0.006(0.52)(0.642)0.392/0.94/1.44/0.665/1.157/1.715/0.228/0.887/1.394/22101.471.9696.750.9961.0040.997-0.4020.285-0.154(29.44(0.5

17、48(0.008(0.492(0.558(0.687(0.66)(0.507*)(0.5)0.42/0.985/1.51/0.7/1.21/1.78/0.23/0.937/1.46/108.469.72101.70.9941.0040.996-0.4770.341-0.17933(39.08(0.565(0.5259(0.51)(0.57)(0.8195(0.70(0.523)(0.009)7)0.411/1.019/1.558/0.749/1.257/1.848/0.228/0.987/1.495/113.768.32105.30.9941.0050.996-0.4870.363-0.187

18、44(45.38(0.608(0.539(0.011(0.508(0.591(0.85)(0.759(0.508)0.457/1.09/1.64/0.815/1.323/1.93/0.211/1.053/1.561/119.767.63108.90.9931.0060.995-0.4930.337-0.18455(52.07(0.633(0.55)7(0.5085(0.83)(0.842(0.508)(0.012)(0.607)0.624/1.55/2.17/1.27/1.8/2.52/0.211/0.6/1.03/125.876.63114.20.9941.0050.996-0.4160.0

19、58-0.11866(49.17(0.926(0.62)6(0.53)5(0.474(0.389(0.43)(0.010(0.72)*)76.5失穩(wěn)整理得到的數(shù)據(jù)，得到擾動大小和振蕩周期頻率之間的關(guān)系如下表所示:表f-4不同擾動量的條件下機(jī)電振蕩響應(yīng)曲線數(shù)據(jù)故障持續(xù)時間（周波）初始幅值振蕩周期/頻率123.051.04/0.96229.441.048/0.954339.081.09/0.917445.381.147/0.872552.071.183/0.845649.171.546/0.646分析表中數(shù)據(jù)可知：系統(tǒng)所加擾動量不同的情況下，隨著擾動量的不斷加大，系統(tǒng)所遭受的沖擊越大，相應(yīng)的故障響

20、應(yīng)曲線峰值越大，振蕩周期越長，非線性動態(tài)電力系統(tǒng)的初始運行點越遠(yuǎn)離系統(tǒng)的穩(wěn)定運行點。當(dāng)擾動量增大到一定程度時，有可能超出系統(tǒng)的穩(wěn)定運行域，導(dǎo)致系統(tǒng)失穩(wěn)。通過仿真發(fā)現(xiàn)當(dāng)擾動量為6.5個周期時，系統(tǒng)失去穩(wěn)定。功角5失穩(wěn)轉(zhuǎn)速3失穩(wěn)輸出電磁功率？?佚穩(wěn)圖fl-16擾動量為6.5個周波時系統(tǒng)失穩(wěn)3.2. 相同擾動條件下頻率響應(yīng)的變化研究機(jī)電振蕩中發(fā)電機(jī)功角S、轉(zhuǎn)速3、輸出電磁功率？勺振蕩周期的變化有利于我們分析系統(tǒng)中對于振蕩期間對系統(tǒng)穩(wěn)定性起主要所用的模式。在三繞組發(fā)電機(jī)模型仿真系統(tǒng)中重復(fù)上述實驗，擾動量x為6個周波時,仿真結(jié)果如下：表f-5擾動量為6個周波時機(jī)電振蕩響應(yīng)曲線數(shù)據(jù)3序號峰值時間/幅值半周

21、期時間半周期差值峰值時間/幅值半周期時間半周期差值峰值時間/幅值半周期時間半周期差值10.59/1341.13/0.00590.551/0.048321.42/73.230.831.67/-0.00510.540.894/-0.14660.34332.040.62-0.212.3660.6960.1561.4040.510.167*/114.3/0.004/0.286842.66/80.730.6202.909/-0.00340.543-0.1531.928/-0.12780.5240.01453.25/107.40.59-0.033.552/0.00270.6430.12.638/0.170

22、60.710.18663.85/85.190.600.014.105/-0.00230.553-0.093.195/-0.08540.557-0.15374.43/103.20.58-0.024.72/0.00190.6150.0623.821/0.11530.6260.06985.01/88.080.5805.278/-0.00160.558-0.0574.394/-0.05780.573-0.05395.59/100.40.5805.88/0.00130.6020.0444.99/0.08270.5960.023106.18/89.990.590.016.444/-0.0010.564-0

23、.0385.563/-0.0370.573-0.023*17116.75/98.480.57-0.027.037/0.00090.5930.0296.148/0.06060.5850.012127.34/91.230.590.037.60/-0.00070.563-0.036.735/-0.02320.5870.002137.91/97.110.57-0.028.187/0.00060.5870.0247.332/0.04620.5970.01148.49/92.030.580.018.756/-0.00050.569-0.0187.882/-0.01290.55-0.033159.06/96

24、.10.57-0.019.335/0.00050.5790.018.465/0.03620.5830.033169.63/92.520.5709.905/-0.00040.57-0.0099.0405/-0.00530.5755-0.00751710.20/95.330.57010.483/0.000320.5780.0089.615/0.02940.5745-0.001*1810.78/92.790.580.0111.055/-0.00030.575-0.00310.202/0.00010.5870.01251911.36/94.740.58011.628/0.00020.573-0.002

25、10.748/0.02510.546-0.0412011.94/92.910.58012.191/-0.00020.563-0.0111.307/0.00370.5590.013對表中數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知:在系統(tǒng)所遭受到的擾動量相同時，由于系統(tǒng)中存在著正阻尼，隨著時間的增加，使振蕩能量不斷的消耗，振蕩幅值減小。同時，由于系統(tǒng)非線性因素的影響，振蕩周期也相應(yīng)減小。當(dāng)擾動量為6個周波的時間長度時，能夠得到相同的結(jié)論。這對于我們采用軌跡辨識的分析方法(比如Prony方法)，獲取系統(tǒng)線性化的低階模型，得到相應(yīng)傳遞函數(shù)，并且據(jù)此進(jìn)一步設(shè)計電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)提供幫助。4 .無窮大節(jié)點為電壓源的建模建立一

26、個三相對稱的無窮大電源，可以模擬電壓的幅值、頻率、相角層面的擾動。這個無窮大電源子系統(tǒng)的ABC三相輸出電壓分別為:*?=V)(1+?V)sin2兀f0(1+?f)t+?0x1000624-4-?=V0(1+?V)sin2%f0(1+?f)t+?0+3兀X1000，222一、-2,?=V0(1+?V)sin2%f0(1+?f)t+?0+3兀X1000，2其中V0-單機(jī)無窮大電源節(jié)點的電壓幅值。?V-電壓幅值擾動量？V=Ge,sin(2%ft+0)11807，、一一花?f頻率擾動量？f=Qesin(2兀ft+0)2180rJ一，一花?0-相角擾動量？0=Ge。sin(2兀ft+03)(T為擾動的衰

27、減因子，f為擾動頻率，C1C2G分別為？V、？f、？0的擾動初始幅值。0、0、0是擾動量的初始相角，單位為角。公式末尾乘以1231000v2的目的是為了將標(biāo)幺值換算成有名值?；谏鲜龊瑪_動的無窮大電源壓源模型，在Matlab平臺搭建的子系統(tǒng)如圖fl-4所不*圖fl-4含擾動的無窮大電源子系統(tǒng)下面分別介紹各個模塊的功能。輸入量模塊：左側(cè)為參量輸入模塊，生成含10個參量的u向量u=V0,Cl,C2,C3,01,02，03,f,*t即u1=Vo,u2=G,u3=C3u10=tFcn模塊Fcn模塊是函數(shù)表達(dá)式模塊，可對輸入量進(jìn)行函數(shù)運算。Fcn1模塊的函數(shù)為：u1*(1+u2*exp(u9)*sin(

28、2*pi*u8*u10+u5*pi/180)*1000*sqrt(2)是對輸入向量u的各個元素u1、u2、u3u10進(jìn)行函數(shù)計算的結(jié)果。即Fcn1模塊輸出的是九工?(1+C1e;rsin(2kt+%荷)X1000，2也就是V0(1+?V)X1000V2Fcn2模塊的函數(shù)為:2*pi*60*u10*(1+u3*exp(u9)*sin(2*pi*u8*u10+u6*pi/180)兀2小t知sin(2ft+”-)也就是2兀f0(1+?f)-tFcn3模塊中的函數(shù)為u4*exp(u9)*sin(2*pi*u8*u10+u7*pi/180)兀Gebsin(2兀ft+0工)331807也就是？0oFcn2

29、和Fcn3輸出的結(jié)果在進(jìn)行求和運算（在sum模塊中實現(xiàn)）后，在Fcn4、Fcn5、Fcn6中加入A、B、C各相的初相角并計算相應(yīng)的正弦值。即Fcn4中進(jìn)行的運算為sin（Fcn2中的參數(shù)+Fcn3中的參數(shù)）4Fcn5中進(jìn)仃的運算為sin（Fcn2中的參數(shù)+Fcn3中的參數(shù)+；兀）3Fcn6中進(jìn)行的運算為sin（Fcn2中的參數(shù)+Fcn3中的參數(shù)+兀）3也就是Fcn4輸出sin2/（1+?f）t+?04Fcn5輸出sin2/（1+?f）t+?0+332Fcn6輸出sin2/（1+?f）t+?0+-兀3.Productl、Product2、Product3模塊分別輸出的就是最終反饋至Simulin

30、k主系統(tǒng)的VA、VB、VC的值。Productl輸出的結(jié)果=Fcn4輸出的結(jié)果xFcnl輸出的結(jié)果Product2輸出的結(jié)果=Fcn5輸出的結(jié)果XFcnl輸出的結(jié)果Product3輸出的結(jié)果=Fcn6輸出的結(jié)果XFcnl輸出的結(jié)果它們的具體表達(dá)式為：VA=Vo（1+?V）sin2兀f0（1+?f）-t+?04VB=V0（1+?V）sin2/（1+?f）t+?0+w兀32VC=Vo(1+?V)sin2兀f0(1+?f)-t+?0+-%31.1.不同擾動量情況下機(jī)電振蕩變化在該模型中，改變無窮大系統(tǒng)內(nèi)擾動源的擾動頻率，觀察系統(tǒng)機(jī)電振蕩響應(yīng)曲線：發(fā)電機(jī)功角s曲線、轉(zhuǎn)速3曲線、輸出電磁功率用曲線的變化

31、。當(dāng)C1=o.1時，八3、2穩(wěn)態(tài)峰值如下圖所示。表f-5S、3、？?峰值表擾動頻率f3(X10-4)P(X10-3)6maxSminSmax-6min3max3minmmax-3minPemaxPemin星max-gmin0.1084.80680.34874.45730.8711-0.60551.4766-0.2084.94179.73255.20852.055-1.16273.2177-0.4085.92578.61757.30754.9109-3.28578.19666.9881-0.01186.99990.6086.702677.35129.35147.696-8.947616.6436

32、14.9-27.342.20.7086.114578.26997.84467.0213-8.872815.894120.9-29.850.70.8085.828877.28718.54177.8114-11.70219.513426.5-59.886.3*0.9085.507574.88310.624510.428-16.29426.72248.1-99.2147.31.084.778871.75913.019814.807-21.59836.40574.6-140.42151.183.325665.174418.151224.854-31.37256.226119.1-206.3325.41

33、.1293.02450.742842.281264.995-72.339137.334279.8-420.3700.11.1497.37345.260352.112782.209-90.625172.834363.4-515.1878.51.1696.911244.525152.386184.264-92.236176.5384.4-522.7907.11.1796.26344.58951.67483.997-91.652175.649388.4-520.3908.71.1895.54144.77750.76483.148-90.436173.584390.9-515.6906.51.293.

34、846245.51548.331280.604-87.125167.729390.1-500.98911.385.202251.100134.102161.893-65.183127.076337.5-399.7737.21.575.985258.499917.485336.48-37.31773.797231.2-269.5500.7*1.775.522865.038710.484124.544-24.83149.375173.7-209.1382.81.975.961868.79587.16618.689-18.85637.545146-177.9313870.864

35、85.44915.322-15.40730.729132.2-161293.22.376.498772.16274.33613.111-13.11826.229124.4-149.2273.62.576.79472.95393.840111.696-12.01123.707120.7-143.9264.6相角擾動量的幅值（C3=0.02）時，、9、珞隨擾動頻率的變化如下圖所示：振幅5232129171513121811171161112111119080706040201O擾動頻率圖fl-5AS變化曲線圖fl-63變化曲線圖fl-7?變化曲線當(dāng)Ci=0.05時，S、3、憶穩(wěn)態(tài)峰值如下圖所示。表

36、f-5S、3、？?峰值表擾動頻率f3（X10-4）pe（xio-3）SmaxSminSmax-8min3max3min3max-3minPmaxRminpmax-Rmin*0.183.136480.94760.3630.2669-0.283.195380.73340.8488-0.4804-0.483.796680.12892.2612-1.87832.3361-7.2560.584.246179.52653.4073-3.29914.966-11.30.684.190979.47183.9561-4.23037.7735-14.90.883.536380.2973.4435-3.87569.

37、9383-16.41.083.209880.64533.2935-3.701313-38480.65223.431-4.013814.8-22.41.283.160380.27133.9854-4.842218.1-33.81.382.964479.5785.0664-6.079623.3-48.91.581.93177.25698.581-9.580948.6-86.7*1.780.77576.11629.9273-10.53264.4-100.81.980.389176.54929.0465-9.374565.8-11977.0917.9844-

38、8.157863.9-922.380.149377.53157.0888-7.156462.6-88.42.580.085477.82826.3532-6.369461.1-84.11.1283.195880.61423.4898-4.179615.8-83.0883.691-4.49516.6780.482312-291.183.12280.442-4.57916.-28.7363.7541391.183.0733.821-4.67016.-30.8180.4014881無擾動在不同PSS情況下，系統(tǒng)的穩(wěn)定情況表:KL=30KI=40KH=160KL=30等幅振揚(yáng)增幅振

39、揚(yáng)收斂慢KI=40增幅振揚(yáng)等幅振揚(yáng)收斂快KH=160收斂慢收斂快等幅振揚(yáng)PSS系統(tǒng)的Bode圖如下:圖fl-11系統(tǒng)的Bode圖KL=30、KI=40、KH=160時，系統(tǒng)的穩(wěn)定性較好。只考慮KI、KH（也就是KL=0、KI=40、KH=160時），比同時考慮KL、KI、KH（也就是KL=30、KI=40、KH=160時）的穩(wěn)定性要高。當(dāng)減小模型中FL、FI、FH參數(shù)時，曲線左移。反之，右移參考文獻(xiàn)1PRABHAKUNDUR,電力系統(tǒng)穩(wěn)定與控制.北京:中國電力出版社，20022劉取.電力系統(tǒng)穩(wěn)定性及發(fā)電機(jī)勵磁控制.北京:中國電力出版社，20073西安交通大學(xué)等,電力系統(tǒng)計算,北京:中國電力出版

40、社，19784動態(tài)電力系統(tǒng)的理論和分析,電力系統(tǒng)計算,北京:中國電力出版社，1978擾動量為6個周波時，S、3、巳的響應(yīng)曲線5響應(yīng)曲線3響應(yīng)曲線已響應(yīng)曲線擾動量為6個周波時，仿真結(jié)果如下:序號3pe峰值時間/幅值半周期時間半周期差值峰值時間/幅值半周期時間半周期差值峰值時間/幅值半周期時間半周期差值10.59/1341.13/0.00590.551/0.048321.42/73.230.831.67/-0.00510.540.894/-0.14660.34332.04/114.30.62-0.212.366/0.0040.6960.1561.404/0.28680.510.16742.66/8

41、0.730.6202.909/-0.00340.543-0.1531.928/-0.12780.5240.01453.250.59-0.033.5520.6430.12.6380.710.186*/107.4/0.0027/0.170663.85/85.190.600.014.105/-0.00230.553-0.093.195/-0.08540.557-0.15374.43/103.20.58-0.024.72/0.00190.6150.0623.821/0.11530.6260.06985.01/88.080.5805.278/-0.00160.558-0.0574.394/-0.0578

42、0.573-0.05395.59/100.40.5805.88/0.00130.6020.0444.99/0.08270.5960.023106.18/89.990.590.016.444/-0.00110.564-0.0385.563/-0.03770.573-0.023116.75/98.480.57-0.027.037/0.00090.5930.0296.148/0.06060.5850.012127.34/91.230.590.037.60/-0.0000.563-0.036.735/-0.0230.5870.002*72137.91/97.110.57-0.028.187/0.000

43、60.5870.0247.332/0.04620.5970.01148.49/92.030.580.018.756/-0.00050.569-0.0187.882/-0.01290.55-0.033159.06/96.10.57-0.019.335/0.00050.5790.018.465/0.03620.5830.033169.63/92.520.5709.905/-0.00040.57-0.0099.0405/-0.00530.5755-0.00751710.20/95.330.57010.483/0.000320.5780.0089.615/0.02940.5745-0.0011810.78/92.790.580.0111.055/-0.00030.575-0.00310.202/0.00010.5870.01251911.36/94.740.58011.628/0.00020.573-0.00210.748/0.02510.546-0.041*2011.94/92.910.58012.191/-0.00020.563-0.0111.307/0.00370.5590.013擾動量為4個周波時，仿真結(jié)果如