电力系统“单机”特性和稳定控制方法_开题报告

1、选题的目的和意义：电力系统的不断发展和日益壮大、多样化电力运行控制理论的发展、各类电力技术的日趋成熟，保证了现代化工业高效生产的良好基础，倘若电力运行时发生故障、其稳定性遭到破坏，如果处理不当，可能会产生工业生产线和居民用电的安全隐患。纵观一个多世纪的电力发展的历史，各大洲有许多地区都发生过大面积电力故障事故，对社会经济、工业生产和人民生活造成了严重的影响。为此设法让电力系统的运行更加可靠、在故障发生时将影响程度降到最低，已经成为了热门的课题，它的重要性与日俱增；

2、国内外研究现状（文献综述）： 一、发电厂电气部分本书着重讲述发电厂电气主系统设计与运行的理论和计算方法，相应地介绍主要电器的原理和性能。内容包括：电气主接线和厂用电系统的构成及设计；载流导体的发热和电动力理论；导体和电器的选择；配电装置的构成；同步发电机和变压器的运行；以及发电厂和变电所的控制与信号等。每章末附有思考题和习题。 本书为发电配电“电力系统及其自动化”专业的教材，同时亦可供从事发电厂设计、运行及有关的工程技术人员参考。

二、Matlab/Simulink能通过下建立Model文件，在其中搭建单机电力系统模型，根据实情设定各个器件的参数大小，设置三相短路故障，开展仿真研究。根据示波器所呈现的被控量的波形变化图，对比在没有控制器、有励磁控制器、有PSS控制器及PID控制器的情形下，系统发生三相短路时的运行情况，并分析缘由。

强大的Matlab的软件名称“Matlab”来源于“矩阵实验室（Matrix Laboratory）”的英文缩写。

在克莱夫穆尔（Cleve Moler）教授建立Matlab的原型之初及开创矩阵实验室期间，其主要目的是为了帮助在校师生更好地教授和学习。而Matlab也因它很好的应用方便性与高度的集成性，得到了教育界广泛的认可。

在80年代末90年代初期，该公司推出了4.x版本，除了在数据交换和实时控制结构方面有创新之外，在图形设计方面取得了新的突破，且在原先的基础之上开发出了强大的仿真环境Simulink，当时大多用于系统传递函数和数学科学函数的仿真，并迅速在控制领域体现了它的巨大价值。现今Simulink均直接捆缚在Matlab软件内，并已可以对所有可用数学公式描述的系统开展建模试验。

在此之后的5.x、6.x、7.x及2000以后的系列功能愈发强大、资源愈发丰富，应用也越发广泛。

3、选题研究的内容：

一、了解单机发电机的特性

二、解决电力系统在发生三相短路故障后，短时间内又能恢复到稳定状态的问题，如果将电力系统稳定器、积分微分PID控制方法单机电力系统中

4、预期目标：

解决电力系统在发生三相短路故障后，短时间内又能恢复到稳定状态的问题。将励磁控制、电力系统稳定器（简称PSS）以及经典的比例、积分微分PID控制方法应用于单机无穷大电力系统中

5、实施方案：

1.根据所学知识，绘制出单机无穷大电力系统原理图，包括发电机、变压器、输电线路、负荷等部分。

2. 在SIMULINK仿真软件中，找到SimPowerSyetem模块，对电路原理图的每个组件，通过相应的模拟设备的更换。将所需要的模拟器件选择出来，拖入到仿真窗口，按电路原理图放置器件，合理布局搭建好单机无穷大电力系统模型后，搭建好正确的仿真电路。

3. 在SIMULINK环境下打开仿真参数窗口设置仿真参数，包括算法、误差、仿真时间、脉冲的周期时间，以及各元器件的参数。采用快速仿真算法，就可以达到实时仿真的目的。

4.可以通过示波器中观察看到仿真波形，记录仿真结果。

5.对所得到的结果汇总，分析不同控制方法下的数据及其和波形，总结各种情况下的状态，整理结果。