发布时间 : 星期日 文章基于Matlab的电力系统无功补偿装置的研究与仿真更新完毕开始阅读131b1e1d91c69ec3d5bbfd0a79563c1ec5dad7ee
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系统稳定工作在L1与OA的交点a。若系统受到干扰，负载线突然由L1降低至L2，则工作点会突然降至L2与OA的交点b，系统电压因此降到b点电压，这个电压下降被TSC控制系统检测到后，由其逻辑电路决定投入第二组电容，补偿器电压一电流特性因此变为OB，系统工作点移至OB与L2的交点。，从而将电压恢复到能接受的范围内。
图2.12 TSC对扰动的动态调节过程
1.2.3.1 TSC型SVC 主要优点有:
①快速响应性、可频繁动作性、以及分相调节，有效地抑制电压波动问题
②自身不产生谐波分量
由于电容器组是由晶闸管阀在其电压过零时投切的，电容器只是在两个极端电流值(零电流和额定正弦电流)之间切换，所以不会产生谐波。 ③噪声小 ④损耗很小 ⑤抑制灵活性好
⑥用十调压，调无功，减低电压波动 ⑦快速深度无功补偿
这使得TSC可有效地用于防止电压崩溃一一在系统故障和负荷电流急剧增加时，使用TSC装置快速补偿无功功率，对系统电压起支撑作用，可显著地抑制电压崩溃趋势。
主要缺点有: ①动态响应时间较长
②无功输出只能是级差的容性无功
每次只能投切一组电容器，实现级差无功补偿。 ③限制过电压的能力
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④无谐波吸收能力
由于本身没有设置滤波器组，所有没有谐波吸收能力。 ⑤不可直接接于超高压 ⑥运行维护较复杂
由于采用多组反并联晶闸管串联的形式，使得晶闸管的散热、导通的同时性、 损坏的检测、以及维护等都带来了一定的难度。
1.2.3.2应用场合
因其具有快速响应性、可频繁动作性、以及分相补偿能力，可应用于对大型冲击性、快速周期波动变化、不平衡、非线性负荷(如电气化铁路、电弧炉、轧钢机、矿井卷扬机、风力发电站、大功率变频调速装置等)的动态无功补偿领域，可有效地抑制这些负荷所引起的电压波动问题，故是低压动态补偿的首选方式。对高压大容量需要大范围调节无功或电压的情况，也是好的选择。与TCR联用往往可以解决更多问题。
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第二章 MATLAB/Simulink简介
随着电力工业的发展，电力系统规模越来越大，特别是随着互联电网的出现，系统的节点数由原来的几十个上升到几百个甚至上千个。对于如此大的电力网络想用原来的手算方法进行电力系统的分析和计算已是不可能，我们必须借助于先进的计算机技术和强大的系统仿真软件进行电力系统的分析和计算，从而加深我们对电力系统的理解，进一步指导我们在电力系统的工作。
现在，可使用的系统仿真工具有EMTP、PSASP和MATLAB等。在PSASP中，用户需要通过类似填写数据的方式自行设计和定义各种元件和控制装置，由于缺乏很好的图形输入界面，用户在使用中容易觉得枯燥乏味，从而失去了学习的兴趣，并且PSASP通过用户自定义方法不适宜搭建算法非常复杂的模型，例如进行模糊控制的仿真就比较困难。在EMTP中虽然提供了强大的电磁暂态计算功能，但由于其中的模块以及算法缺乏很好的开放性，因此很难在此基础上进行二次开发。而在MATLAB中，电力系统模型可以在Simulink环境下直接搭建，也可以据所研究对象物理模型建立其数学模型，并进行封装和自定义为用户自己的模块库，充分显现了其仿真平台的优越性。同时更重要的是，MATLAB提供了丰富的工具箱资源。以及大量的实用模块，在Simulink环境下，不仅可以进行电力系统的仿真计算，还可以实现复杂的控制方法仿真，使得我们更加深入地研究电力系统的行为特性。
2.1 MATLAB简介
2.1.1 MATLAB概况
MATLAB是由美国Math Works公司20世纪80年代中期推出的数学软件。MATLAB是“Matric Laboratory”的缩写，意为“矩阵实验室”，优秀的数值计算能力和卓越的数据可视化能力使其很快在数学软件中脱颖而出。MATLAB已经发展成为多学科、多种工作平台的功能强大的大型软件。在欧美的高校和研究机构中，MATLAB是一种非常流行的计算机语言，许多重要的学术刊物上发表的论文均是用MATLAB来分析计算以及绘制出各种图形。MATLAB是一个完整的并可扩展的计算机环境，是一种进行科学和工程计算的交互式程序语言。它的基本数据单元是不需要指定维数的矩阵，它可直接用于表达数学的算式和技术概念，而普通的高级语言只能对一个个具体的数据单元进行操作。因此，解决同样的数值计算问题，使用MATLAB要比使
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用Basic、Fortran和C语言等提高效率许多倍。许多人赞誉它为万能的数学“演算纸”。MATLAB采用开放式的环境，你可以读到它的算法，并能改变当前的函数或增添你自己编写的函数。
最初的MATLAB是用FORTRAN编写的，在DOS环境下运行。新版的MATLAB 是C语言编写的高度集成系统。它在几乎所有流行的计算机机种，诸如PC、MACINTOSH、SUN、VAX上都有相应的MATLAB版本。新版的MATLAB增强了图形处理功能，并在WINDOWS环境下运行。现今，MATLAB的发展已大大超出了“矩阵实验室”的范围，在许多国际一流专家学者的支持下，Maths Works公司为MATLAB配备了涉及到自动控制、信息处理、计算机仿真等种类繁多的工具箱(Tool Box)，这些工具箱有数理统计、信号处理、系统辨识、最优化、稳健等等。近年来一些新兴的学科方向，Maths Works公司也很快地开发了相应的工具箱，例如：神经网络、模糊逻辑等。MATLAB已经成为线性代数、自动控制理论、概率论及数理统计、数字信号处理、时间序列分析、动态系统仿真等高级课程的基本教学工具，是攻读学位的大学生、硕士生、博士生必须掌握的基本技能。目前，MATLAB在国内高校越来越受到重视，应用也越来越广泛。
2.1.2 MATLAB主要特点
一种语言之所以能如此迅速地普及，显示出如此旺盛的生命力，是由于它有着不同于其他语言的特点，正如同FORTRAN和C等高级语言使人们摆脱了需要直接对计算机硬件资源进行操作一样，被称作为第四代计算机语言的MATLAB，利用其丰富的函数资源，使编程人员从繁琐的程序代码中解放出来。MATLAB最突出的特点就是简洁。MATLAB用更直观的，符合人们思维习惯的代码，代替了C和FORTRAN语言的冗长代码。MATLAB给用户带来的是最直观，最简洁的程序开发环境。以下简单介绍一下MATLAB的主要特点。
(1)语言简洁紧凑，使用方便灵活，库函数极其丰富。MATLAB程序书写形式自由，利用起丰富的库函数避开繁杂的子程序编程任务，压缩了一切不必要的编程工作。由于库函数都由本领域的专家编写，用户不必担心函数的可靠性。可以说，用MATLAB进行科技开发是站在专家的肩膀上。
(2)运算符丰富。由于MATLAB是用C语言编写的，MATLAB提供了和C语言几乎一样多的运算符，灵活使用MATLAB的运算符将使程序变得极为简短。
(3)MATLAB既具有结构化的控制语句(如for循环，while循环，break语句和if
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