MATLAB线路故障位置对电力系统稳定性的影响分析(3)
本文所用到是时域仿真法，将在后续文章详细说明。
1.3 MATLAB软件简介
MATLAB是美国Mathworks公司研究出来的数学软件，主要用于算法的开发、数据可视化研究、数据计算以及数据分析的高级技术计算语言。主要包括MATLAB和Simulink两大部分。 MATLAB意为矩阵实验室[13]，它的基本数据单位是矩阵，它可以进行矩阵运算、函数编程、算法实现、连接其他语言等，主要应用于工程计算、图像处理、金融建模与分析、信号检测等领域。它吸收了很多软件的优点，像Maple等，操作简单，运算速度快，兼容性高。
本文所使用的是它的编程和绘图模块，对已有的潮流计算和暂态稳定的程序进行学习和掌握，并在此基础上对程序进行修改和完善，添加故障以及故障位置部分的程序，进行暂态仿真，完成本课程的任务。
1.4 本文主要内容
本文第二章叙述了暂态稳定分析方法，详细讲述了本文所用系统暂态模型的建立和简化，讲述了暂态稳定分析的流程，包括如何求解潮流初值，以及如何求解网络方程，转子运动微分-代数方程等。这些内容是本文潮流程序和暂态程序的编写依据。
本文仿真部分在第三章和第四章，是本文的重点部分。第三章先叙述了对单机无穷大（OMIB）系统，运用等面积法则判断其暂态稳定。而对多机电力系统，本文所用是三机九节点系统，通过MATLAB仿真，得出系统的相对摇摆曲线 ，在运用摇摆曲线 来判断系统的暂态稳定。
第四章是对改变故障位置的电力系统的暂态仿真，先研究线路不同故障位置对线路网络造成的参数变化，在此基础上修改添加故障位置的程序，通过仿真，对文献[32]中提出的系统暂态稳定性随线路故障位置不同出现的四种变化进行验证。
最后部分是结论、感想以及致谢。
2 暂态稳定分析方法
2.1 网络模型的简化
电力系统是一个非线性系统，系统的稳定性不仅与初始条件有关，还与系统运行的参数变化有关，所以在大干扰下，不能用线性化方法研究。到目前为止，实际系统的暂态稳定研究主要是通过计算机进行数值积分计算来进行的，逐时段的求解电力系统运行状态相关的微分方程组，得到暂态过程中系统状态变量的变化规律，从而来判断系统的暂态稳定性。
实际电力系统的暂态稳定研究中会遇到各种各样的电力模型，通常将过于复杂的网络模型进行各方面的简化。简化一方面减轻了计算工作量，另一方能够突出研究问题的重点，本文中所采用的简化[14]如下：
①忽略调速系统的影响，保持原动机的输入功率不变。通常来说，电力系统失去暂态稳定的过程很快，只要分析扰动后1-1.5s内的系统机电暂态过程，就能够判断系统的暂态稳定性。由于调速系统存在惯性作用，这样原动机的输入功率在短时间内就不会发生太大变化。
②发电机暂态电势 保持恒定。由于发电机励磁绕组的时间常数较大，这样在短时间内其磁链不会发生很大变化。
③忽略系统中由电磁过程引起的电流和电压的非周期分量。这些非周期分量会使系统发电机功率以及励磁电流中的自由分量在出现扰动的时候发生突变。当不计这一因素影响时，可以减小系统的计算误差[15]。
④本文所用的负荷较小，采用恒定阻抗来模拟，便于分析和计算。
⑤忽略阻尼绕组[16]的影响。电力系统本身都是存在阻尼的，而且一般都是正的阻尼，阻尼就是阻止扰动，促进电力系统振荡衰减的。所以，不考虑阻尼绕组的影响，计算结果会偏保守。
⑥忽略发电机凸极效应[17]的影响。一般来说，凸极效应对系统暂态稳定的影响较小，即令 ，使用发电机经典模型。