水機(jī)電耦合系統(tǒng)建模及穩(wěn)定性分析.pdf

1、水機(jī)電系統(tǒng)的建模是研究水力、機(jī)械、電力系統(tǒng)之間相互影響及水電站優(yōu)化運(yùn)行的重要基礎(chǔ)，但是在目前的研究中，由于水力、機(jī)械、電氣三個(gè)系統(tǒng)的微分方程及解法都有較大差異，并且涉及的裝置相當(dāng)復(fù)雜，覆蓋的知識(shí)面廣，所以很難建立起詳細(xì)的水機(jī)電耦合系統(tǒng)模型。通常每個(gè)系統(tǒng)都有不同的研究方向，大多數(shù)情況下，每個(gè)系統(tǒng)在研究時(shí)的側(cè)重點(diǎn)不同，一些影響較的小因素通常會(huì)被適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化和忽略。水力系統(tǒng)與電力系統(tǒng)模型精度失配、缺乏全面的水機(jī)電數(shù)學(xué)模型是制約水機(jī)電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程

2、研究和提高仿真精度的主要原因。
　　針對(duì)這一情況，本文運(yùn)用狀態(tài)空間特征根分析法計(jì)算系統(tǒng)系數(shù)矩陣A的特征值，總結(jié)所有特征根的分布情況，分析系統(tǒng)穩(wěn)定性，并使用MATLAB/Simulink仿真軟件構(gòu)建了水機(jī)電整體耦合系統(tǒng)。基于此系統(tǒng)模型，仿真研究了各系統(tǒng)之間的相互影響，并給出相應(yīng)的分析結(jié)果。主要研究?jī)?nèi)容有以下幾點(diǎn)：
　?。?）研究水電機(jī)組的水力、機(jī)械、電氣系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，建立了包含水力過程、機(jī)械運(yùn)動(dòng)過程和電氣過渡過程基于MATLA

3、/Simulink平臺(tái)的耦合模型。
　?。?）通過對(duì)水力、機(jī)械、電氣系統(tǒng)模型的研究，整理各系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用狀態(tài)空間特征根分析法計(jì)算系統(tǒng)系數(shù)矩陣A的特征值。利用所有特征根的分布情況，分析控制系統(tǒng)的性能。并對(duì)計(jì)算結(jié)果與仿真圖形進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證。
　　（3）基于整體模型對(duì)單機(jī)無窮大系統(tǒng)進(jìn)行仿真，主要研究了電氣系統(tǒng)模型和參數(shù)對(duì)耦合系統(tǒng)的影響，主要包括電氣系統(tǒng)擾動(dòng)對(duì)水力系統(tǒng)的影響、恒定機(jī)械功率模型對(duì)系統(tǒng)的影響以及勵(lì)磁系統(tǒng)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的