摘要:本文研究的是基于MATLAB的《电力系统自动化》课程仿真设计。课时较少和实验设备等原因造成的教学实验的困难。MATLAB强大的仿真能力可以给我们学习上带来更多的便利。在MATLAB上建立的同步发电机励磁控制系统仿真模型，分别采用PID控制和加入励磁稳定器，从波形可看出两种控制都对系统有调节作用。之后，将PID和励磁稳定器结合起来进行控制,系统显示的效果更好。附加PSS的励磁控制系统对系统的波形有着明显的改进作用。另外，在MATLAB平台上建立发电机负荷频率控制仿真模型，可以仿真出频率偏差阶跃响应和功率偏差阶跃响应。最后，建立一个GUI界面，通过在界面上修改参数，并且显示出实验的波形。

 

关键词 MATLAB/Simulink；励磁系统；偏差控制；GUI

 

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 选题的背景和意义-1

1.2 发展和研究现状-2

1.3 本课题主要研究的内容-2

2 MATLAB语言概述-4

2.1 MATLAB语言发展史-4

2.2 MATLAB语言特点-4

2.3 MATLAB操作界面-5

3 同步发电机励磁调节系统-6

3.1同步发电机励磁调节系统简介-6

3.1.1 励磁调节系统构成-6

3.1.2 励磁调节器的功能-6

3.2 励磁调节系统数学模型-6

3.2.1测量比较电路的传递函数-6

3.2.2串联校正电路的传递函数-7

3.2.3并联校正电路的传递函数-8

3.2.4调制整形放大的传递函数 -8

3.3 同步发电机数学模型-9

3.4 PID控制规律-9

3.5 PSS作用-10

4 发电机负荷调频控制-11

4.1引言-11

4.2电力系统频率特性-11

4.2.1 发电机机组频率特性-12

4.2.2电力系统的一，二次调频-12

 4.3分区调频法-13

4.3.1 分区控制误差-13

4.3.2 分区调频方程式-14

 4.4负荷频率控制模型建立-14

5基于MATLAB 的课程仿真-16

5.1simulink简介-16

 5.2功率频率控制系统仿真-16

5.2.1 两区域负荷同时变化时的仿真-16

5.2.2联络线偏差控制仿真-19

 5.3励磁控制系统的仿真-21

5.3.1 仿真模型建立-22

5.3.2 PID控制的励磁系统仿真-24

5.3.3 带有励磁稳定器的励磁系统仿真-26

5.3.4 PID+励磁稳定器控制的励磁系统仿真-26

   5.3.5 附加PSS的励磁系统仿真-28

5.4 MATLAB GUI界面设计-29

5.4.1 MATLAB GUI建立-30

5.4.2 GUI与simulink连接-32

5.4.3 本文设计的GUI界面-34

结论-39

致谢-40

参考文献-41