基于MATLAB的电力系统电压稳定性仿真研究.pdf

在当前的电力系统中，电压稳定性是一个极为重要的研究课题，它直接关系到电力系统的安全、稳定运行。随着电力系统规模的扩大和结构的日益复杂，特别是远距离大功率输电线路的广泛应用和系统间弱联系的增多，系统性电压崩溃和大面积停电的风险也随之增加。因此，对电压稳定问题的深入研究成为了一个急需解决的问题。 MATLAB软件平台，由美国MathWorks公司开发，是一个集数学计算和工程仿真为一体的强大软件工具。它不仅支持矩阵运算、数值分析和算法开发，同时也提供了功能丰富的函数库，用于进行工程绘图、数据分析和模拟仿真等。本文即在MATLAB的数值计算平台上进行二次开发，编写仿真程序，采用时域仿真方法，针对电力系统电压稳定性进行了深入的分析研究。 研究了感应电动机负荷参数变化对电压稳定性的影响。感应电动机作为电力系统中的主要动态负荷，在工业负荷中的比例极高，因此它的参数变化对系统暂态电压稳定性的影响尤为显著。通过MATLAB平台进行的时域仿真可以模拟出感应电动机在不同参数下的暂态过程，以此来分析其对暂态电压稳定性的影响。 在仿真计算部分，作者以一个单发电机单负荷系统为例，通过改变系统中的某一个参数，来观察其对暂态电压稳定性的影响。仿真步长设为0.005秒，通过摄动法求解特定参数在某取值附近的微小变化对暂态电压稳定极限切除时间的影响。结果表明，暂态电压稳定极限切除时间越长，系统暂态电压稳定性越好。通过改变故障切除时间，可以观察系统是否会发生暂态电压失稳。例如，当切除时间超过极限切除时间时，系统会发生暂态电压失稳，表现为感应电动机负荷的端电压下降，转子滑差增大，最终导致系统堵转失稳。 此外，文章还探讨了输电线路电抗、负荷母线并联补偿电容和感应电动机负荷参数变化对暂态电压稳定性的影响。在分析这些不同负荷特性对电网电压稳定性的影响的基础上，提出了保障和改善电压稳定的措施。这包括系统故障消除时间、并联补偿和切负荷等因素对电压稳定性的作用，并通过时域仿真探讨了采用单一控制措施和综合控制措施对系统电压稳定的不同影响效果。 本文通过MATLAB平台实现电力系统的电压稳定性仿真研究，深入分析了感应电动机负荷参数对暂态电压稳定性的影响，同时提出了在不同情况下的电压稳定改善措施。这项研究对于提高电力系统运行的可靠性，防止电压失稳事故的发生具有重要意义。而MATLAB软件在电力系统的仿真计算中的应用，展现了其在复杂系统分析中的优势和潜力。