关于应用在matlab电力系统暂态稳定性的研究

摘 要：随着国民经济的不断增长，科学技术的不断创新，电力行业发展得到了质的飞跃，市场电网规模逐渐扩大，各种技术问题也随之而来。就比如，常见的长距离弱联络线并列运行造成输电瓶颈，会促使电力系统稳定裕度降低，整个系统的动态特性会变得更加复杂。在电网运行过程中众多电力事故的发生都是由于电力系统暂态稳定性发生变化导致的，针对于此，电力企业必须合理采取有效的防范解决措施。本文将进一步对基于matlab的电力系统暂态稳定性展开分析与探讨。

关键词：matlab；电力系统；暂态稳定性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.152

0 引言

当前是一个经济全球化时代，电力企业发展要与时俱进，跟上时代前进的脚步。随着民众对于高质量电力需求的不断增大，企业为了满足市场用户的电力需求，开始不断扩大电网规模，从而促使电网结构和运营方式变得越来越复杂。在目前电力系統实际运行中，由于系统负荷突然变化、出现短路故障以及切入或者投入主要原件等，都会导致电力系统产生暂态性失稳问题，影响到电力系统的稳定运行。基于matlab下，电力企业要深入分析研究影响电力系统暂态稳定性的各项因素，高效判断出故障发生特征信息，明确故障发生点，从而有效提高故障排查解决质量和效率。

1 Matlab简述

Matlab是由美国著名公司Mathworks设计开发的一款大型软件，其通过以先进的矩阵运算方法为基础，有效将程序设计、计算以及可视化结合在同一个交互环境下。基于该工作环境下，用户可以利用该软件实现对应用程序开发、工程计算以及建模或者仿真等。电力企业在电力系统暂态稳定性研究工作中，可以通过利用maltab先进的编程技术和计算功能，有效提高对电力系统暂态稳定性仿真计算的质量和效率，实现对电力系统在不同环境不同运行情况下的科学仿真分析[1]，准确完整获取到相关参数数据，并对其展开分析，科学描述出电力系统的暂态过程。

2 基于Matlab的电力系统暂态稳定性研究

电力企业基于matlab仿真软件辅助下，可以科学构建出典型电力系统模型，结合电力系统以往实际故障发生情况，合理设置短路故障及其短路持续时间，准确完整模拟出系统短路故障发生后将故障切除的情况，然后进行观察故障在不同时间范围内切除后，电力系统是否处于稳定运行状态等现象。

2.1 单机无穷大系统仿真

现代电力企业在对电力系统暂态稳定性研究工作过程中，通常会采用单机无穷大系统作为核心仿真实验模型。在利用matlab软件构建单机无穷大系统时，工作人员可以科学做出以下几点假设：（1）系统频率恒定，电压恒定；（2）功率无穷大。相关工作人员可以通过使用matlab工具箱中携带的模拟元件有效构建出单机无穷大系统仿真模型。

根据单机无穷大系统法阵模型，工作人员假设电力系统线路L2出口处出现单相接地短路故障，并在1.05s时有效切除短路故障。当电力系统出现单相短路故障时，可以明显观察到电力系统的机端电压数值在短时间内会减小，极端电流数值则会增大[2]，这样无疑会导致电力系统的暂态稳定性发生变化，促使系统发生失稳现象，影响到电力系统的正常运行使用。然而，只要技术人员快速切除短路故障，那么电力系统会重新恢复到正常稳定运行状态。当工作人员假设电力系统L2出口处出现三相接地短路，工作人员可以通过设置1.1s快速切除故障，然后观察分析仿真图。结合仿真效果图可知，如果能够及时对电力系统短路故障进行切除操作，那么系统会重新恢复到稳定运行状态。但是如果不能对短路故障进行快速切除操作，则会导致电力系统的电压和电流数值远远超出安全阀值，电力系统会发生瘫痪，造成电力企业巨大的经济损失。由此可知，在电力系统发生短路故障时，快速切除故障操作是影响电力系统站台稳定性的重要因素内容。

2.2 双机对称系统仿真

电力企业要利用matlab仿真软件有效建立起双机对称系统，这样才能够方便清晰观察到系统发生三相接地短路故障情况及其切除故障现象[3]。

双机系统与单机无穷大系统相比较，前者的稳定性会相对更低一些。当电力系统短路故障出现时，双机系统的机端电压和电流均会超出单机系统的数值，但是快速切除短路故障这一处理措施同样适用于两种系统。

3 结束语

综上所述，电力企业要想保障电力系统安全稳定持续的运行，就必须不断加强对电力系统运行故障的排查消除工作，充分保障电力系统能够在暂态稳定下运行。电力企业要结合自身发展情况和条件，积极引进应用市场上先进的Matlab仿真软件，科学构建出典型的电力系统模型，同时合理设置电力系统短路故障以及短路故障发生持续时间，这样才能够完整模拟模拟出故障实际发生后将故障切除的具体情况，工作人员可以清晰观察到在不同时间内切除短路故障电力系统的稳定运行现象。仿真实验结果显示，当电力系统发生短路故障后，如果系统能够在短时间切除线路故障，那么系统会重新恢复到可以接受的稳态 ，如果不能及时切除故障，则会引起系统崩溃问题。

参考文献：

[1]都伟杰，张俊芳，刘鹏，王玲/基于MATLAB的电力系统暂态稳定性仿真研究[J].电网与清洁能源，2015（03）：35-36.

[2]郭昊坤，李建.基于MATLAB的电力系统暂态稳定性仿真与分析[J].科技广场，2017（01）：74-76.

[3]刘兴杰，田建设，丁波，等.应用Matlab进行电力系统分析和动态仿真[J].电力自动化设备，2014（3）：43-45.

作者简介：杨帆（1995-），男，山东潍坊人，本科在读，研究方向：电气工程及其自动化。