基于MATLABSimulink的水轮发电机失磁动态过程仿真.pdfVIP

维普资讯 第 28卷 第 4期 水 电 自动化 与大 坝监 测 Vo1．28 NO．4 18 2004年 8月 20 日 HydropowerAutomationandDam Monitoring Aug．20，2004 基于 MATLAB／Simulink的水轮发 电机失磁动态过程仿真 钟慧荣，周云海 ，钟 军 ，胡翔勇 (三峡大学 电气信息学院．湖北省宜昌市 443002) 摘要 ：介绍 了一种基 于 MATIAB／Simulink的水轮发 电机失磁 动 态过程仿真新方 法。首先在 Simulink仿真平 台上用传递函数框 图的形式建立 了包括发 电机 、调速器、励磁 系统 、输 电线在 内的 全系统数学模型，并各 自封装后置入 Simulink的模型库中，然后用这些元件模型搭建仿真系统，最 后 以某一水轮发电机为算例，根据机组的不同失磁方式，输入相应的参数后进行仿真计算。仿真结 果详细 、逼真地再现 了水轮发 电机在不 同失磁故障下的动态过程 。 关键词：水轮发 电机 ；数学模型；失磁 ；MATIAB／Simulink；仿真 中图分类号 ：TV734；TP391．9 0 引言 开发的元件模块一；③具有面向结构图编程等特点 ， 用 Simulink创建的模型具有递阶结构 ，用户可用从 同步发 电机 的失磁 (突然部分失磁或全部失磁) 上到下或从下到上的结构创建模型。 占机组故障的比例最大，是电力系统 中常见故障之 本文结合Simulink特点，在Simulink仿真平台 一 一 ， 特别是大型机组 ，励磁环节较多 ，造成励磁 回 上用方框 图形式建立 了包括发 电机、调速器、励磁系 路短路或开路的概率增大一。水轮发电机的磁路不 统 、输 电线在 内的全系统详细数学模型，再经封装后 对称，同步电抗较小 ，且水轮机存在水锤效应 ，这导 置入Simulink的模型库 中，用这些元件模型搭建仿 致水轮发 电机失磁后的动态性能更加恶化 。。故本 真系统，最后 以EPRI一36节点系统中的第 7台水轮 文用简单 、方便的基于 MATLABsimulink的仿真 发电机为算例 ，对部分失磁 、直接短路失磁 、经灭磁 方法对水轮发电机的失磁异步运行进行仿真研究。 绕组闭合短路失磁 、开路失磁等 4种失磁故障进行 1 MATLAB／Simulink简介 动态过程仿真 ，用示波器显示各变量的仿真波形。 MATLAB是 由 MathWorks公司出版发行 的 2 模型建立 著名数学计算软件，Simulink是 MATIAB内建 的 采用单机 无穷大模型(如图 1)进行仿真。 一 个用来对动态系统进行建模 、仿真和分析的软件 包 。MATLAB5．3及 以后版本推 出了电力系统工 具箱 (PSB)，PSB几乎提供 了组成 电力系统的所有 。 R 儿 。 元件 。因大多机 电设备模 型均已封装，只能在仿真 图 1 单机一无穷大 系统示意图 前设置其参数 ，而不能在仿真过程中改变其参数 ，更 不能改变其结构 ，但对发电机失磁等机组内部故障 水轮发 电机采用五