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2023年度电力计量论文【五篇】(完整)

时间:2023-06-24 17:10:05 来源:晨阳文秘网

目前,因为地区经济的发展迅速,所以各个地区都出现了不同程度的电力短缺情况,对当地经济的发展造成了一定的影响。在地区经济的稳定发展中,一项重要的保障因素就是电力资源。而对电力资源的利用率,更是一个国家、下面是小编为大家整理的2023年度电力计量论文【五篇】(完整),供大家参考。

电力计量论文【五篇】

电力计量论文范文第1篇

目前,因为地区经济的发展迅速,所以各个地区都出现了不同程度的电力短缺情况,对当地经济的发展造成了一定的影响。在地区经济的稳定发展中,一项重要的保障因素就是电力资源。而对电力资源的利用率,更是一个国家、地区经济发展水平的一项决定性因素。目前,在我国电力的发展过程中,如何高效的进行电量生产,并且最大程度的提高电力资源的利用率,已经成为了一项主要的问题。

2现阶段电能计量技术的应用

文章对现阶段我国电能计量技术的应用进行分析,首先对传统人工抄表技术进行评价,然后分析远程抄表技术的应用,在电能计量技术中应用智能抄表技术,以保证电能计量工作的质量和效率,促进电能计量技术的发展。

2.1传统人工抄表技术的应用

传统人工抄表技术主要是指应用一户一表的计量技术,这种电力计量技术会耗费大量的时间和人力。因为主要是依赖人工完成,要求每一个地区都必须设置专门的抄表人员,具体操作抄表收费工作。这种传统人工抄表技术耗费了大量的人力和财力,并且工作效率比较低,只能实现个体管理,不能实现对电力用户的统一管理。

2.2远程抄表技术的应用

因为传统人工抄表技术已经不能适应新时期电力企业的发展需求,需要进行创新和改善。远程抄表技术的出现,在一定的程度上解决了传统抄表技术中出现的问题,在电能计量中的应用比较广泛,逐渐代替了传统人工抄表技术在电能计量中的应用。远程抄表技术的应用,主要是依靠比较先进的计算机网络技术和现代通讯技术,通过对计算机网络技术和通讯技术的有效应用,利用远程监控的方式,实现对电力用户用电情况的有效监管和控制。

2.3电能计量技术中智能抄表技术的应用

智能抄表技术是一种科学的智能化设备,相对于传统的电能计量技术来说,具有更加科学、准确和方便的作用,有利于实现我国电能计量方式的信息化、自动化和智能化发展。因为智能抄表技术具有更加便捷和准确的工作质量和工作效果,而且监控效果比较好,可以自动备份用户数据,更加体现出了人性化的特点,所以在电能计量中的运用也比较广泛,是一种科学的电能计量技术。

3基于绿色节能电力系统计量技术的应用

3.1基于绿色节能电力系统计量技术的特点

基于绿色节能电力系统计量技术,主要是体现在智能电表中,在节能降耗方面具有重要的作用。智能电表的应用,具有独特的功能,例如,相对于传统电表来说,智能电表的自动控制和记录功能,可以实现对电力用户用电量的准确记录和自动备份,有效地防止修改电表和偷电等不法行为,极高的保护了电力数据的安全。而且,智能电表在功率、用电量和电压电流等即时测量和记录方面也具有十分显著的优势,不仅有效地提高了电能计量技术的测量精度,还提高了电能计量监测的工作效率,降低了电能计量中人力的大量投入。同时,越线监控功能也是智能电表中的一项重要功能,可以实现对用电方的全面监测,提高了检测力度。在电能计量中,智能电表广泛应用的一项重要原因就是,智能电表不仅继承了传统电表的功能和优点,还具有自己独特的功能,例如组合电量,在电能计量中具有重要的作用。

3.2基于绿色节能电力系统计量技术的作用

在电能计量中,智能电表广泛应用的原因主要包括:可以迅速实现对问题的反馈,及时对问题进行处理;
提高电力系统安全性,避免偷电和窃电现象的出现;
具有较高的节能作用和高效性特点等。智能电表在电力系统发生运行故障的时候,可以第一时间向相关部门发送故障信息,让相关部门用最短的时间处理问题,派专门的工作人员处理断电故障,极大地缩短了因为电力系统运行故障而造成的停电时间。应用智能电表,可以按照不同电器用电量的大小,对电力用电量进行自动分配,实现对电能的科学控制。在用电高峰期,智能电表可以阻止大功率电器的运行,有效的降低了电力系统运行过程中,漏电情况的出现,避免因为电力系统安全隐患出现的人员伤亡事故。随着电能计量技术的不断发展,逐步形成了一套具有智能化特点的配网管理系统。在智能电网的配网管理中,智能电表是一项重要的用电监测设备,极大的提高了电力用户电力使用的安全性和便捷性。所以,智能电表是一种有效的电能计量方式,具有重要的作用。

4电能计量技术的发展

在我国智能电网的建设过程中,电能计量自动化系统的建设是一项非常重要的组成部分。通过对电能计量技术的有效应用,可以准确掌握电网用电和电力用户的用电情况,可以促进我国电网的建设和发展。绿色节能的电力系统计量技术中未来的发展应用,包含居民、普通工业、大工业、特色新产业等。例如,居民在电力使用过程中,经常会发生窃电现象。这会造成人们肆意挥霍电能,能源浪费问题比较严重。应用基于绿色节能的电力系统计量技术,具有丰富的功能,可以有效分析电力系统运行过程中出现的电路异常问题,及时查找窃电的端头,可有效避免窃电现象。传统的电表应用过程中,如电力用户出现断电现象,不能及时向反馈系统进行自主汇报,需要通知供电部门,然后才会有电力部门工作人员维修。但是,应用基于绿色节能的电力系统计量技术,可以在第一时间向供电部门反馈故障点,供电部门可迅速解决故障,保证电力系统运行安全。

5结语

电力计量论文范文第2篇

关键词:中低压配电网;
理论计算;
线损管理;
电力企业;
电力系统;
管理效率 文献标识码:A

中图分类号:TM711 文章编号:1009-2374(2017)11-0017-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.11.009

1 研究的背景及意义

1.1 城市中低压配电网理论计算及线损管理研究的背景

随着电力企业改革的不断深入,电力企业将从单纯依靠购售电差赚取利润的电网经营者,向为广大电能消费者提供经营企业方向转变,使消费者较以往有更多的选择权,同时供电企业的销售电价也将更加合理的反映出供需之间的市场价格规律,更好地体现电能商品自身资源稀缺属性和社会环境损害成本属性。随着中国整体经济的飞速发展,地区经济水平差距在不断缩小,以往单凭发达地区经济发展水平提供绝对增长利润动力的供电企业,再不深挖企业自身经营潜力,必将被新一轮电力企业深化改革浪潮所淹没,最终被新生电网服务性企业所替代。由此可知,电力企业只有衡量好电能销售均价和降低线路电量损失率,做好城市中低压配电网理论计算和线损管理的相关工作,才能在新一轮电力体制改革浪潮中乘风破浪,增强自身竞争力,使自身走在时代前列。

1.2 研究城市中低压配电网理论线损计算的意义

_展城市中低压配电网理论线损计算相关工作,主要有以下四点意义:

第一,技术人员可以通过线损理论计算,推测出电网的运行现状,根据运算结果分析出当前电网架构是否合理,运行方式是否科学经济,负荷控制是否行之有效,依据相关参数,为未来电网发展规划、线路设备更新改造提供科学的理论依据。

第二,技术人员通过理论线损计算,可以直观地查找出供电企业线损管理工作中存在的不足之处,方便决策人员有针对性地制定降损措施,进而缩短统计线损完成值与理论线损计算值之间的管理差距,接近和达到最佳线损目标,理论线损的计算结果还可以验证统计线损的准确性,使其更能反映真实线损的完成情况。

第三,通过理论线损计算,可以量化分析出各种损失电量占比情况,决策人员据此确定供电企业主攻方向、降损重点,依据重点进一步分解线损指标,使线路、设备承担的线损管理指标趋于科学合理。

第四,通过理论线损计算,还可以方便规划设计部门验证规划设计工作成效,依据理论线损计算结果,及时规避方案缺陷,促进节能降损工作的技术发展。

2 城市中低压配电网理论线损的计算

2.1 中压配电网的理论线损计算

中压配电网的理论线损计算主要采用等值电阻计算法,其计算过程就是把中压配电网看成是一个只有电阻的简单电路,而该线路首段电源侧的均方根电流经过简化电路等值电阻时所产生的功率损耗恰好等同于这条线路实际情况下的功率损耗,此时,我们就可以把含有众多复杂电器元件的配电网转化为含有等值电阻的简单网络,其计算公式如下:

从式(1)推出:

式中:ΔP表示理论线损计算时线路和变压器等原件产生的功率损耗,单位为千瓦;
是指利用等值计算法所假设的电路中的首段侧均方根电流,单位为安培;
Rdz是指线路综合原件的等值电阻,单位为欧姆。

运用该方法计算的过程是首先通过测得此次理论计算代表日的负荷参数,通过这些负荷参数进一步求得相应线路的电源侧(或首段侧)的均方根电流值,然后计算一个周期内损失的电量值,其公式如下:

式中:T是指线损计算周期时间,单位为小时;
是指线路所含全部变压器铁磁损耗的总和,单位为千瓦时。

2.2 低压配电网的理论线损计算

低压配电网是供电企业面向数量多、分布广、地理情况复杂多变的广大居民和中小规模普通工业、农业、商业等类别客户的主要供电方式,正是低压配电网面对的客户数量众多这一客观因素,制约了低压配电网理论线损计算的准确性,也使得低压配电网理论线损计算方法略显局限。目前较为常见的有针对自身功率损耗为基础的功率损耗法和以线路电压降为依托计算理论线损的电压损失法,这里只介绍功率损耗法的计算过程。

功率损耗法:

式中:a是指按确定的组别数量;
是指第m台变压器低压侧月供电量值;
是指电量的平均损失率。

3 城市中低压配电网线损管理应用

3.1 线损管理工作的重点

第一,继续开展标准化中低压配电网建设工作,强化城市中低压配电网线损管理能力,重点督促检查营业站(城郊供电所)的管理制度,通过计算线损,采取措施来降损。

第二,继续针对停产销户,如煤矿等,进行重点巡视,防止在废弃厂区出现窃电情况。

第三,继续建立中低压计量箱巡视制度,定期对计量箱的运行情况(包括计量箱老化情况、人为破坏情况、封印完好情况等)进行统计,针对无故被启封的计量箱有重点地开展查窃电工作,将破损的计量箱列入改造的项目储备。

第四,从中低压层面入手,针对10kV线路基础资料更新不到位等问题,组织检查班、业务班、电费班更新SG186系统数据,同时加强农业大电量和用电超容等客户的查处力度。另外,针对个别营业站(城郊供电所)基础资料有待健全等问题,组织基础资料薄弱的营业站(城郊供电所)扎实开展工作。

3.2 提高线损管理效率的一些措施

第一,通过查找理论线损率与统计线损率之间的差距,我们便可以初步掌握线损管理提升空间的大小,而通过对影响统计线损的各种要因分析,我们又可以进一步掌握分区、分压、分线、分台区哪方面出现了管理问题,最终再通过科学的技术手段精准定位线损问题点,从而形成有效的线损闭环管理模式。

第二,在影响线损率众多的因素当中,窃电是造成线损率升高的最主要的因素。及时发现和打击窃电行为,是体现经营成效最直接、最显著的经营手段,因此以反窃电稽查设备应用为研究背景,阐述其管理成效。

参考文献

[1] 石磊.城市中低压配电网理论计算及线损管理研究[D].燕山大学,2015.

[2] 鲁宇.县级供电企业配电网理论线损分析及降损措施研究[D].华北电力大学,2014.

[3] 王彬宇.城市中低压配电网损耗分析与降损技术选择方法[D].重庆大学,2014.

电力计量论文范文第3篇

关键词:变流器;
短路电流;
计算方法;
继电保护

中图分类号:TM744 文献标志码:A 文章编号:0253-987X(2015)04-0024-08

通过对电力元件的控制,实现电能生产环节的自动化、智能化是电网运行者不变的追求。要想实现这一目标,必须对电力元件进行调节和控制。随着现代科学技术的不断发展和提高,为实现电力元件的可控性,电力电子器件在发电、输电、配电以及用电环节广泛使用。电力电子器件在电力系统中的应用主要有以下几个方面。

(1)新能源与分布式发电。随着化石能源的枯竭,新能源发电的重要性越来越突出,当前大规模并网运行的主要是风力发电和光伏发电,这两者均无法直接并网,需要经过变流器变换后方可馈入交流电网。

(2)直流以及交直流混合输电。无论高压直流输电、柔性直流输电还是交直流混合输电,都是通过变流器实现电能的交直与直交变换。研究变流器的动态特性,有助于提高输电线路保护的可靠性。

(3)柔流输电。输电网的柔流输电与配电网的柔流输电都大量采用电力电子器件,研究电力电子器件的调节特性,可以更好地实现对电力系统的调节与控制。

新能源发电以及直流输电、交直流混合输电是目前电力系统发展的重要方向,风机、光伏电源、换流器等作为一类含变流器的电力元件是其重要的组成部分,而变流器是该类电力元件中应用最广泛的电力电子设备。变流器是一类由电力电子器件及其控制驱动电路组成的电力设备,可以实现对电能的变换、调节和控制,在智能电网中具有重要应用。智能电网要更好地发展,必须对含变流器电力元件的特性进行研究分析。

继电保护是电网安全运行的第一道防线,对快速切除故障、迅速恢复供电、提高供电连续性、减少设备损坏等具有重要作用。故障特征分析是继电保护研究的前提和基础,其关键问题在于研究电源输出短路电流的暂态变化特性。传统电力系统是由同步机和输电线路构成的线性网络,电源的响应特性较明确,短路电流易于计算分析。随着新能源发电以及直流输电技术的发展,电力电子器件大量应用于电力系统,电网不再只含单一类型的电源。含变流器电力元件作为一种新的电源形式被引人系统,受变流器特性影响,其输出特性明显不同于同步机,使得系统表现出许多异于传统电网的故障特征。为了更好地分析含变流器系统的故障特征,给今后新型电力系统继电保护整定计算提供依据,有必要研究含变流器电力元件故障过程中输出短路电流的理论分析与计算方法。

由于频带宽度的限制,互感器对一次系统中的高次谐波具有一定的滤波作用,电网的二次侧一般只能获取系统电流的低频分量。虽然目前已经提出许多基于暂态量的保护新原理,但当前现场广泛应用的继电保护原理仍旧主要关注系统故障过程中工频电气量的变化规律。因此,从理论上分析含变流器电力元件输出的工频响应特性,得到其短路电流中工频分量在故障暂态的变化规律,对电力系统继电保护分析及整定计算意义重大。

电力计量论文范文第4篇

【关键词】 理论线损 线损计算 均方根电流法

中图分类号:F407.61 文献标识码:A 文章编号:

1.前言

线损是电力网供售电过程中损失的电量,是考核电力网运行部门一个重要经济指标。在电力网的实际运行中,线损是不可避免的,线损理论计算方法主要有均方根电流法、平均电流法、最大电流法、最大负荷损失小时法等。平均电流法、最大电流法是由均方根电流法派生出的方法,而最大负荷损失小时法主要适用于电力网的规划设计。比较有代表性的传统方法是均方根电流法。

2.基本概念

均方根电流法的物理概念是线路中流过的均方根电流所产生的电能损耗,相当于实际负荷在同一时期内所消耗的电能,按照代表日24小时整点负荷电流或有功功率、无功功率或有功电量、无功电量、电压、配电变压器额定容量、参数等数据计算出均方根电流就可以进行电能损耗计算,易于计算机编程计算。是线损理论的常用的计算方法。

2.主要计算方法

对于35kV线路及变压器、110kV线路及变压器和220kV变压器(不包括220kV线路),也可采用均方根电流法按元件逐个计算电能损耗。一般将35kV及以上电力网分为四个元件:架空线路(包括串联电抗),电缆线路,双绕组变压器(包括串联电抗),三绕组变压器(包括串联电抗)。而将35kV及以上电力网中的并联电容器、并联电抗器、电压互感器、站用变压器和调相机均归为其它交流元件。

2.1输电线路损耗计算

2.1.1架空线路的电能损耗为:

(MWh)

其中,为电力网元件电阻,;
为线路运行时间,h;
为运行时间内的均方根电流,kA。

2.1.2装在线路两端串联电抗器的电能损耗设整条线路包括两端,共有个阻波器,每个额定电流为(kA),额定损耗为(MW),则电流(kA)流过个阻波器流的电能损耗为:

因此,线路的总电能损耗为:

2.2 双绕组变压器损耗计算

其电能损耗应包括空载损耗(固定损耗)及负载损耗(可变损耗)。

2.2.1变压器的基本参数

额定容量 (MVA);
高压侧额定电压 (kV);
低压侧额定电压 (kV);
额定空载损耗(MW);
额定负载损耗 (MW);
高压侧额定电流 (kA)。

且:

2.2.2空载电能损耗

(MWh)

其中:为变压器空载损耗功率,MW;

为变压器运行小时数,h;
为变压器的分接头电压,kV;

为平均电压,kV。

在实际计算中,可以近似认为变压器运行在额定电压值附近,忽略空载损耗与电压相关部分,即:

(MWh)

2.2.3负载电能损耗

双绕组变压器的等值电阻定义为:当额定电流流过时,产生额定负载损耗,即。所以可得到:

所以变压器负载电能损耗为:

(MWh)

其中:为高压侧均方根电流值,kA;

为变压器的等值电阻值,;

为变压器运行小时数,h。

考虑到变压器低压侧常装有额定电流为、额定损耗为的电抗器。将串联电抗器的额定电流归算到高压侧:

因此,装在变压器低压侧电抗器的电能损耗为:

(MWh)

因此,双绕组变压器的电能损耗为:

(MWh)

(MWh)

2.3 三绕组变压器损耗计算

2.3.1三绕组变压器的基本参数

高压、中压和低压绕组额定容量:,,,MVA;
高压、中压和低压侧额定电压:,,,kV;
额定空载损耗(MW);

高-中压、高-低压、中-低压绕组额定负载损耗:,,,(MW);

高压侧额定电流 (kA)。

低压侧绕组容量往往比中压绕组少一半,大多数厂家铭牌上的负载损耗和是指归算到低压侧容量上的数值。因此,需要将相应负载损耗归算到高压侧绕组额定容量之下:



归算到高压侧后的高-中压、高-低压、中-低压绕组等值电阻为:




由于各绕组的等值电阻满足下述关系:

其中:为高压侧等值电阻,;

为中压侧等值电阻,;

为低压侧等值电阻,。因此,求得各绕组的等值电阻:

2.3.2空载电能损耗

可参考2.2.2相关内容。

2.3.3负载电能损耗

计算的方法有多种。但为了清晰,这里选定其中一种方法:将一切参数包括中压侧和低压侧均方根电流和都归算到高压侧额定电压和额定容量之下。可获得三绕组变压器电能损耗:

(MWh)

其中:为变压器运行小时数,h。

2.3.4装在变压器中、低压侧串联电抗器的电能损耗

考虑到三绕组变压器中压侧和低压侧可能装有串联电抗器,它们的额定电流分别为和(kA),额定损耗分别为和(MW)。将串联电抗器的额定电流归算到高压侧:


其中:为折算后中压侧串联电抗器的额定电流,kA;

为折算后低压侧串联电抗器的额定电流,kA。

装在变压器中、低压侧的电抗器电能损耗为:

(MWh)

2.3.5三绕组变压器时段内的电能损耗(MWh)为:

(MWh)

或(MWh)

4.优缺点

均方根电流法原理简单,方法易于掌握,应用广泛,但是算法在实际应用时所需数据计算量大,而且没有考虑负荷曲线形状的差异和负荷功率因数不同对计算结果的影响,在一定程度上降低了算法精度。用代表日的线损率近似系统全年线损率误差较大,另外典型日的数据很难保证准确性,这样又增加了计算结果的误差。因此算法只适用于供用电较为平衡,负荷峰谷差较小(日负荷曲线较为平坦)且精度要求不高的情况。

5. 展望

常规配电网理论线损计算方法,都是在现有数据(包括配电网元件参数和运行数据)基础之上,按照传统或现代的等值模型、统计模型进行计算的,缺少实时性和全面性。由于配电网外部环境和内部结构参数、运行方式、负荷不是固定不变的,因此计算出来的理论线损变得滞后、粗放和失真。

随着调度自动化系统(SCADA)、配电网自动化系统(DMS)和综合信息管理系统(MIS)等技术的不断发展和广泛应用,研究与之相结合的在线实时配电网理论线损计算方法是未来发展方向和必然趋势,是配电网理论线损计算的发展要求。在理论线损的算法中引进了应用神经网络技术线损计算方法的新概念等。这种新的算法思想避开的电网结构的复杂性,利用了神经网络强大的模式识别的特点很好的完成线损的精确计算。

6.结束语

电能损耗可采用均方根电流法进行计算,在有条件的地区可结合能量管理系统(EMS)的状态估计数据实施在线计算。只有通过不断深入地研究配电网理论线损计算,寻找出能够满足配电网线损理论计算要求的计算方法,快速、准确地计算出理论线损,才能促进降损节能,电网规划设计,优化电网结构,提高供电企业运行管理水平和经济效益。

参考文献:

[1]《线损理论计算技术标准(试行)》,中国南方电网有限责任公司,2008

电力计量论文范文第5篇

关键词 模糊控制;
MATLAB;
电力系统稳定器

中图分类号TP13 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)88-0235-02

0 引言

本文从改善电力系统稳定性的角度出发,将模糊控制理论应用于电力系统发电机励磁设备附件(PSS)控制上,建立用于研究低频振荡的电力系统模型;
分析PSS抑制电力系统低频振荡的原理;
将模糊控制理论应用于电力系统稳定器设计,设计了典型的模糊性电力系统稳定器Mamdani型模糊稳定器;
应用MATLAB软件建立单机无穷大系统,对于设计的模糊性电力系统稳定器进行计算机仿真,检验其在不同运行方式下的控制效果;
应用MATLAB软件搭建GUI界面,更加充分展示模糊控制的电力系统稳定器的控制效果。

1 电力系统动态分析模型及PSS作用机理

ke和kec构成“量化因子”模块;
ku是“比例因子”模块。这两个模块对模糊控制器输入、输出的清晰值信号具有比例缩放作用,是模糊控制器的输入、输出接口,它们除了使其前后模块匹配外,还有改善模糊控制器某些性能的作用。

“模糊控制器核心”框内的D/F模块完成清晰量转换成模糊量的运算、完成根据输入模糊量A*进行近似推理运算,得出模糊量U,F/D模块完成把模糊量U转换成清晰量的运算。

3 模糊电力系统稳定器(FPSS)的MATLAB实现及仿真

3.1 MATLAB下传统模糊稳定器CPSS的实现与仿真

从MATLAB的Simulink模块和PSB模块拖入发电机模型、励磁系统模型、发电机测量模型、变压器模型、负载模型、线路故障模型,无穷大电源模型,增益模型,示波器模型,常数模型,阶跃模型。搭建好单机无穷大系统并设置好相关参数并初始化后,只需从MATLAB PSB中拖入自带的PSS即本文称为CPSS,参数使用默认值,CPSS的输入信号使用发电机转速偏差,输出信号接入励磁系统的Vstab。

仿真一为发电机输入有功功率增大控制效果仿真,此时线路故障设置为无,通过使用阶跃模块在发电机正常运行1s后,使输入的有功功率增加25%,观察发电机的励磁电压,转速偏差,有功功率,功角情况;
仿真二为线路在2s时发生三相短路,0.2s后故障切除,观察发电机的励磁电压,转速偏差,有功功率,功角情况。

安装电力系统稳定器(PSS)的单机无穷大系统,无论是在发电机有功功率增加或者线路发生三相短路时,PSS都能够提高系统的动态响应性能,使系统尽早恢复稳定,仿真其他情况与此类似,但是传统的电力系统稳定器的控制效果并不是最优,系统最后仍然存在小的波动。

3.2 Mamdani型模糊电力系统稳定器设计

设计的Mamdani型模糊电力系统稳定器是二维的,输入量依次是转速偏差信号和转速偏差信号的偏差,输出信号为PSS的输出。在MATLAB下运用模糊工具箱设计Mamdani型模糊电力系统稳定器设计步骤如下:

1)对于仿真的电力系统,确定,,的大致范围。可在仿真时给系统加大扰动,把扰动后,的变化范围作为输入量的论域;
由此,可确定量化因子和比例因子。

2)通过不断仿真试验,在MATLAB模糊工具箱下:

、和都取七级模糊变量语言即可满足控制要求。依次设为负大NB,负中NM,负小NS,零Z,正大PB,正中PM,正小PS。

模糊控制规则的按如下思想制定:当为Z,为Z时,说明系统是稳定的,的输出为Z;
当为Z,为PS时,说明系统有正加速度的趋势,的输出为PS来迅速抑制偏差增大的趋势,使系统保持稳定;
当为Z,为NS时,说明系统有负加速度的趋势,的输出为NS来迅速抑制偏差为负的趋势,使系统保持稳定。

在MATLAB模糊工具箱下单击,弹出输出量曲面观测窗,设计的Mamdani型模糊电力系统稳定器的输入量与输出量的空间曲面的光滑,表明输出近乎连续,不会存在对应一个输如,没有输出的现象。

3.3 Mamdani型和CPSS型模糊电力系统稳定器仿真

设计好的模糊稳定器的控制效果如何,本文通过在MATLAB Simulink 模块拖入一个微分模块,对转速偏差信号进行微分作为模糊控制器的输入信号,把设计的模糊控制器接入单机无穷大系统。

仿真一为发电机输入有功功率增大控制效果仿真,此时线路故障设置为无,通过使用阶跃模块在发电机正常运行1s后,使输入的有功功率增加25%,观察发电机的励磁电压,转速偏差,有功功率,功角偏差情况;
仿真二为线路在2s时发生三相短路,0.2s后故障切除,观察发电机的励磁电压,转速偏差,有功功率,功角偏差情况。

安装模糊电力系统稳定器(FPSS)的单机无穷大系统与传统电力系统稳定器(CPSS),无论是在发电机有功功率增加或者线路发生三相短路时,FPSS都能够大幅度提高系统的动态响应性能,使系统尽早恢复稳定,仿真其他情况与此类似,充分说明模糊电力系统稳定器(FPSS)控制效果的智能型,鲁棒性更强。FPSS的控制效果优于CPSS。

4电力系统稳定器GUI设计实现

在本文设计的GUI界面里,播放背景音乐与停止背景音乐按钮可以实现背景音乐的播放与停止,当不选择任何稳定器时,点击开始仿真,程序会提示你至少选择一种稳定器;
当选择了稳定器,没有选择仿真情形时,点击开始仿真按钮, 程序也会提示你选择一种仿真情形,选择两种仿真情形时,点击开始仿真按钮,程序同样提示你选择一种仿真情形,当稳定器和仿真情形选择正确时,点击开始仿真,程序就会开始运行,并会显示仿真情形,仿真曲线条数,结束后显示四种观测曲线。

5 结论

同时,模糊规则及隶属函数的选取,量化因子,比例因子对模糊控制的控制效果影响很大。本论文采用的是二维模糊控制,选取的是偏差信号及其它的导数,同时本文的量化因子和比例因子选取的是常数,通过阅读相关文献,如果能够动态的修改量化因子和比例因子能够取得更好的控制效果,这也是本论文设计模糊稳定器值得改进的地方。

参考文献