基于MATLAB的电力系统故障分析与仿真

本文介绍了MATLAB软件在电力系统中的应用,以及利用动态仿真工具Simulink和电力系统工具箱PSD进行仿真的基本方法.在仿真平台上,以单机一无穷大系统为建模对象,通过选择模块,参数设置以及连线,对电力系统的多种故障进行仿真分析.同时,设计一个GUI图形界面,将仿真波形清晰地显示在界面上以便比较和分析.结果表明,仿真波形基本符合理论分析,说明了MATLAB在电力系统分析与仿真上有很好的应用前景.     

基于Matlab/Simulink电力系统仿真工具箱的拓展

在Matlab/Simulink环境下,建立直流锅炉机组蒸汽压力模型,并通过扰动实验对该模型进行验证,然后采用Simulink软件包中的模块封装技术将其封装成一个子系统模块,最后将其添加到SimpowerSystem模块库中以此来补充电力系统工具箱中所缺乏的锅炉模块,从而使SimpowerSystem模块库更加完善.     

基于MATLAB的电力系统暂态稳定仿真研究

介绍了MATLAB环境下Simulink动态仿真工具及电力系统工具箱的功能和特点;利用Simulink环境下的电力系统工具箱(PSB),进行一个单机对无穷大系统的暂态仿真;讨论了建模步骤及仿真方法.     

基于特征提取的负荷模型参数相关性规则挖掘

负荷建模对电力系统仿真和分析非常重要,其中负荷模型参数辨识是负荷建模的关键环节,因而大量的研究工作集中在负荷模型参数辨识方面,但针对辨识所得负荷模型参数的分析研究却很少。为了进一步挖掘辨识所得大量负荷模型参数潜在的规律性,提出采用支持向量聚类(support vector clustering,SVC)和决策树分类(decision tree classification,DTC)的方法。首先,通过Matlab电力系统仿真分析工具箱PSAT(power system analysis toolbox,PSAT)得到仿真数据,然后利用仿真所得动态数据辨识得到相应的负荷模型参数。在得到不同场景下的负荷模型参数后,采用支持向量聚类算法为每一个样本添加类别标签。随后,通过决策树来展现负荷特性类别标签与不同条件属性之间的相关性规则。最后,WSCC 3-机、9-节点系统的仿真结果表明了所提算法对负荷模型参数校验和预测的有效性。     

基于MATLAB的电力系统暂态稳定性仿真研究

介绍了电力系统的暂态稳定、MATLAB环境下Simulink动态仿真工具、电力系统工具箱的功能和特点及仿真数学模型。运用MATLAB电力系统仿真模块集SimPowerSystems构建了三机系统的Simulink模型,通过对电力系统故障仿真分析,表明了该模型能较准确直观地考察暂态过程中电力系统的动态特性,说明了Matlab在电力系统仿真中的强大功能。     

基于Matlab/Simulink电力系统仿真工具箱的拓展

在Matlab/Simulink环境下,建立直流锅炉机组蒸汽压力模型,并通过扰动实验对该模型进行验证,然后采用Simulink软件包中的模块封装技术将其封装成一个子系统模块,最后将其添加到SimpowerSystem模块库中以此来补充电力系统工具箱中所缺乏的锅炉模块,从而使SimpowerSystem模块库更加完善。     

典型热工过程网络化控制系统仿真研究

网络化控制系统是通过网络形成的反馈控制系统,具有资源共享、接线少、易于扩展维护及可靠性高等优点.TrueTime工具箱是针对网络化控制系统开发的一个基于Matlab/Simulink的联合仿真平台.以火电厂典型热工过程控制系统为例,利用TnleTime工具箱网络模块和计算机内核模块,将其与Simulink中的常用模块相...     

MATLAB在电力系统分析中的应用

介绍MATLAB软件在电力系统中应用,以及MATLAB环境下的动态仿真工具Simulink和电力系统工具箱PSB(PowerSystemBlockset)的功能和特点;并以MATLAB为仿真平台进行电力系统建模和动态仿真分析。实践表明,MATLAB是进行电力系统建模和仿真分析的强大实用工具。     

计及时滞影响的电力系统稳定器的H∞控制

研究了计及时滞影响的电力系统稳定器(PSS)的H∞控制.基于H∞鲁棒控制理论和线性矩阵不等式处理方法,利用Matlab/LMI工具箱,以联接到远方系统的发电机为例,进行了时滞系统PSS的H∞控制器设计.应用Pade逼近法近似时间延迟,采用Matlab/Simulink技术进行数字仿真.仿真及分析表明,所设计的PSS具有很好的对时滞的不敏感性,可以抑制振荡,提高电力系统的稳定性.     

Matlab模型接入PSASP暂态稳定计算模块的方法

应用Matlab中实时工具包(real-time workshop,RTW)模块的代码自动生成功能,借鉴电力系统分析综合程序(power system analysis software package,PSASP)用户自定义和用户程序接口的实现方法,提出了一种将Matlab Simulink环境中搭建的模型接入PSASP暂态稳定计算模块的方法,并在PSASP7.0版本中予以实现。通过配置RTW代码生成、编译过程,并开发相应的接口程序,可把Matlab Simulink环境中搭建的数学模型自动转换为动态链接库。根据Matlab仿真计算的特点,研究了Matlab模型在PSASP暂态稳定计算模块中调用的流程和方式,提出了两者在状态变量初值计算、积分算法上差异的处理方法,并开发了相应的接口程序。计算结果表明,采用相同功能的Matlab模型和PSASP用户自定义模型,两者暂态稳定计算结果基本一致,验证了文中所提方法的正确性。文中方法实现了Matlab模型接入PSASP进行仿真计算,这为电力系统新型元件和控制装置暂态稳定计算提供了新手段。     

基于Simulink的飞机电源系统建模与仿真

分析了某型号飞机的电源系统,讨论了发电机模型和负载模型及其相互关系,以发电部分为例,采用微增量和分段线性化的方法,建立了以发电机为核心的电源系统发电部分数学模型。最后利用Matlab软件中的Simulink工具箱,根据系统各部分模型间的关系建立了整个电源系统仿真模型,并对其进行了仿真研究。仿真结果表明,所建立模型简单、方便、仿真精度高。     

一种新型控制方法的PWM整流器的研究

介绍了PWM整流器的工作原理,并阐述新型的控制方法-自抗扰控制（Auto—Disturbance—Rejection Controller）的原理,利用自抗扰控制来取代PWM整流器的电压外环控制,以取得更优效果;最后利用MATLAB提供的电力电子工具箱在Simulink仿真环境下进行了仿真实验,验证系统的正确性和可行性。     

Power quality analysis of STATCOM using dynamic phasor modeling

Modeling of synchronous static compensator (STATCOM) of a power system based on the dynamic phasor model to investigate the performance of STATCOM for power quality analysis is described. It is compared with electromagnetic transient program (EMTP) like simulation. The dynamic phasor model and electromagnetic transient (EMT) model of the STATCOM including the power system are implemented in Matlab/Simulink toolbox and PSCAD/EMTDC, respectively. STATCOM dynamic phasor model including switching functions and their control system are presented. A satisfactory solution for power quality problems on typical distribution network is analyzed using the dynamic phasor model and EMTP like PSCAD/EMTDC simulation techniques. The simulation results revealed that the dynamic phasor model of STATCOM is in excellent agreement with the detailed time-domain EMT model of PSCAD/EMTDC simulation. The dynamic behavior of STATCOM using phasor model can be applied for analyzing power quality issues. It is found faster in speed and higher accuracy can be obtained and correlates well with PSCAD/EMTDC simulation results.     

基于模型设计思想的功率测量技术研究

按照基于模型设计(MBD)的思想,设计了功率测量系统。在Simulink环境下对测量的物理环境及信号调理电路建模,使初期算法测试与后期硬件实现相结合。通过Simulink软件包和函数库建立了四种可移植的算法模型,并选取了准同步采样算法、小波包分析两种测量算法实现功率测量。并通过软件在环测试比较了这两种算法,验证不同频率、谐波组合、功率因数及非平稳波形下算法的精度,改善数字测量系统的开发流程。使用Simulink中的RTW-EC工具箱将算法模型自动生成C代码并下载至ARM中,实现了基于模型设计流程,效果令人满意。     

开关磁阻发电系统的故障分析及仿真

对开关磁阻电机在发电运行模式下的各种典型故障进行了分析研究,利用Matlab/Simulink中的电力系统工具箱对开关磁阻发电机系统进行建模,通过对模型施加不同的故障条件,仿真了系统在负载故障、功率变换器故障、电枢绕组开路/短路等故障下的电压、电流输出波形.通过对结果的分析可以看出,开关磁阻发电系统具有较高的容错性能,当发生缺相故障时,系统仍能维持正常的电压输出.同时,这种故障的建模和仿真也为开关磁阻发电系统的故障诊断和容错研究提供了一种可行的方法.     

Matlab/Simulink在《工厂供电》中的应用

介绍了Matlab中电力系统工具箱的功能,依据一个工厂的供电系统电路模型的要求,利用Matlab中的PSB构建了一个理想电源供电系统仿真模型,并在此基础上对电力系统的各种短路形式和中性点运行方式进行了仿真分析。实践表明,仿真结果清晰,效果明显,可以定性和定量分析系统的短路电流,提高了《工厂供电》课程教学效果。     

基于模糊控制的风力发电机组偏航系统研究

针对近年来风电机组大型化对偏航系统稳定性提出的高要求,提出将模糊控制应用于偏航控制系统中。分析了偏航控制系统的工作原理;对偏航系统设计了模糊控制器,并对其控制过程设计了软件流程图;在Matlab/Simulink仿真平台中搭建了该系统的仿真模型,进行了仿真实验,并与传统PID控制方法的控制效果进行了比较分析。结果表明,模糊控制系统能同时满足偏航系统对控制精度和稳定性的要求,其整体性能优于PID控制系统。     

海上风电场经柔直送出系统的虚拟导纳中频振荡抑制策略

随着柔性直流输电技术在远海风电的广泛应用,海上换流站接入远海风电场时出现了中频振荡现象,严重危害系统安全稳定运行。为此,提出了一种基于虚拟导纳的中频振荡抑制策略。首先,采用模块化状态空间法建立了海上风电场经柔直送出系统的小信号模型。然后,采用参与因子分析方法揭示了影响中频振荡的关键因素,并分析了各关键因素对中频振荡的影响特性。在此基础上,提出在柔直控制系统中添加虚拟导纳的阻尼控制策略,并基于阻尼控制器对中频、LCL振荡的差异影响划分了控制器参数的稳定域。最后,在Matlab/Simulink中搭建时域仿真模型。结果表明,所提策略在系统不同运行工况下均可有效抑制中频振荡,提高了系统稳定性。     

自适应模糊PID控制器在开关磁阻电机中的应用

开关磁阻电机调速系统是一个多变量高度耦合、非线性很强的控制系统,采用常规的控制方式难以获得良好的控制效果.设计了应用于开关磁阻电机调速系统的自适应模糊PID控制器,并利用Matlab的Simulink工具对开关磁阻电机调速系统进行了仿真分析,结果表明系统超调量小,动态性能好,稳态精度高,抗干扰和鲁棒性强.     

同步发电机的迭代学习励磁控制器的仿真研究

基于迭代学习控制理论提出了一种非线性迭代学习控制律,并将其应用于同步发电机的励磁控制,采用Matlab中的Simulink工具箱对单机-无穷大系统及两机系统进行了仿真研究,结果表明了该控制方法的有效性和通用性,且具有很强的维持机端电压的能力,与常规PD控制器和线性迭代学习控制律相比其收敛速度明显加快,有利于提高电力系统稳定性.