toemlemlinh_bt
New Member
Download miễn phí Đề tài Khảo sát mô hình tải bằng Matlab
ĐỀ TÀI : KHẢO SÁT MÔ HÌNH TẢI BẰNG MATLAB
Hiện nay, cùng với quá trình phát triển của đất nước, nhu cầu sử dụng điện năng trong các lĩnh vực sản xuất, dịch vụ, sinh hoạt . ngày càng tăng. Đó là một nhu cầu tất yếu của xã hội. Vấn đề đặt ra là làm sao có thể cân bằng giữa nhu cầu tiêu thụ và khả năng cung cấp điện của các nhà máy điện, hay nói cách khác là làm sao có thể giữ được sự ổn định điện áp trên hệ thống truyền tải điện.
Đối với một hệ thống điện lớn thì sự sụp đổ điện áp quyết định các giới hạn truyền tải. Vì vậy, việc xác định chính xác các giới hạn truyền tải đóng một vai trò rất quan trọng để duy trì hệ thống vận hành đảm bảo an toàn, đồng thời cần vận hành có tính hiệu quả kinh tế. Có rất nhiều nghiên cứu đã cho thấy tầm quan trọng của phụ tải liên quan đến vấn đề ổn định điện áp. Vì vậy, việc sử dụng các mô hình phụ tải tĩnh trước đây không đủ độ chính xác để theo kịp tính chất động của hệ thống điện. Do đó, vấn đề đặt ra là phải xây dựng được các mô hình phụ tải động để đáp ứng được yêu cầu đặt ra trong vận hành.
Trong đề tài này, ta sẽ thực hiện mô phỏng một hệ thống điện đơn giản bằng phầm mềm Matlab nhằm quan sát sự phụ thuộc theo điện áp của các loại phụ tải, đặt biệt là phụ tải động. Trong các mô hình mô phỏng trong Matlab, đại lượng điện áp thay đổi theo dạng chuyển nấc. Dưới sự thay đổi điện áp và các dao động trên hệ thống , ta sẽ quan sát được sự thay đổi công suất P, Q theo thời gian của phụ tải. Dựa vào kết quả mô phỏng, ta có thể đưa ra nhận xét hệ thống có ổn định đối với phụ tải hay không và sẽ cho thấy những ưu điểm của phụ tải động cũng như những ưu khuyết của phần mềm này.
ĐỀ TÀI : KHẢO SÁT MÔ HÌNH TẢI BẰNG MATLAB MỤC LỤC
SVTH: ĐẶNG QUỐC BẢO LONG Trang 5
MỤC LỤC
Trang
LỜI NÓI ĐẦU 3
CHƯƠNG 1: ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ TẢI ĐỐI VỚI SỰ ỔN ĐỊNH CỦA ĐIỆN ÁP TRONG QUÁ TRINH VẬN HÀNH CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN 6
I. SỰ TƯƠNG QUAN GIỮA ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP VÀ PHỤ TẢI 7
II. ẢNH HƯỞNG CỦA ĐẶC TÍNH TẢI ĐỐI VỚI VẤN ĐỀ ĐIỆN ÁP 7
III. XÂY DỰNG MÔ HÌNH PHỤ TẢI ĐỘNG 13
IV. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC THAM SỐ TRONG MÔ HÌNH PHỤ TẢI ĐỘNG 15
CHƯƠNG 2: CÁC KHỐI CHỨC NĂNG TRONG SIMULINK CỦA PHẦN MỀM MATLAB ĐƯỢC SỬ DỤNG ĐỂ KHẢO SÁT 17
I. GIỚI THIỆU VỀ CHỨC NĂNG SIMULINK CỦA PHẦN MỀM MATLAB 18
II. GIỚI THIỆU VÀ MÔ TẢ CÁC KHỐI CHỨC NĂNG ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG SIMULINK 18
1. Khối nguồn áp 3 pha điều khiển (dùng làm nguồn cho hệ thống) 18
2. Khối nguồn ba pha 22
3. Khối phụ tải ba pha RLC trên đường dây 22
4. Khối máy biến áp 23
5. Khối đo điện áp và dòng điện 3 pha 24
6. Khối phụ tải RLC 3 pha mắc nối tiếp 26
7. Khối phụ tải RLC 3 pha mắc song song 27
8. Khối Ground 27
9. Khối đo điện áp pha hay điện áp dây 27
10. Khối đo tín hiệu hiệu dụng (RMS) 27
11. Khối Scope 28
12. Khối đo công suất P và công suất phản kháng Q 29
13. Khối Động cơ không đồng bộ ba pha 29
14. Khối Constant 31
15. Khối Terminator 31
16. Khối phụ tải động 31
17. Khối tạo ngắn mạch 33
18. Khối CB 3 pha 35
19. Khối chọn lựa tín hiệu đo (Bus Selector) 36
20. Khối Subsystem 36
21. Khối đường dây truyền tải 36
22. Khối Powergui 38
CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG HỆ THỐNG PHỤ TẢI BẰNG CÔNG CỤ SIMULINK VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 40
I. MÔ PHỎNG TRƯỜNG HỢP NGUỒN ĐIỆN ÁP THAY ĐỔI THEO DẠNG NẤC 41
1. TRƯỜNG HỢP PHỤ TẢI THUẦN TRỞ 42
1.1 Sơ đồ nguyên lý 42
1.2 Mạch mô phỏng 42
1.3 Kết quả mô phỏng 46
2. TRƯỜNG HỢP PHỤ TẢI CÓ TÍNH CẢM KHÁNG 47
2.1 Sơ đồ nguyên lý 48
2.2 Mạch mô phỏng 48
2.3 Kết quả mô phỏng 48
3. TRƯỜNG HỢP PHỤ TẢI CÓ TÍNH DUNG KHÁNG 50
3.1 Sơ đồ nguyên lý 50
3.2 Mạch mô phỏng 50
3.3 Kết quả mô phỏng 51
4. TRƯỜNG HỢP PHỤ TẢI LÀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BO 53
4.1 Sơ đồ nguyên lý 53
4.2 Mạch mô phỏng 53
4.3 Kết quả mô phỏng 55
5. TRƯỜNG HỢP PHỤ TẢI ĐỘNG 57
5.1 Sơ đồ nguyên lý 57
5.2 Mạch mô phỏng 58
5.3 Kết quả mô phỏng 59
6. NHẬN XÉT CHUNG 61
II. MÔ PHỎNG TRƯỜNG HỢP XẢY RA SỰ CỐ THOÁNG QUA TRÊN HỆ THỐNG 62
1. TRƯỜNG HỢP PHỤ TẢI TĨNH 62
1.1 Sơ đồ nguyên lý 62
1.2 Mạch mô phỏng 63
1.3 Kết quả mô phỏng 68
2. TRƯỜNG HỢP PHỤ TẢI ĐỘNG 70
2.1 Sơ đồ nguyên lý 70
2.2 Mạch mô phỏng 70
2.3 Kết quả mô phỏng 72
III. MÔ PHỎNG TRƯỜNG HỢP XẢY RA SỰ CỐ ĐỨT DÂY TRÊN HỆ THỐNG 74
1. TRƯỜNG HỢP PHỤ TẢI TĨNH 74
1.1 Sơ đồ nguyên lý 74
1.2 Mạch mô phỏng 74
1.3 Kết quả mô phỏng 77
2. TRƯỜNG HỢP PHỤ TẢI ĐỘNG 79
2.1 Sơ đồ nguyên lý 79
2.2 Mạch mô phỏng 79
2.3 Kết quả mô phỏng 79
IV. NHẬN XÉT CHUNG 81
KẾT LUẬN
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
SÖÏ TÖÔNG QUAN GIÖÕA OÅN ÑÒNH ÑIEÄN AÙP VAØ PHUÏ TAÛIÑoä oån ñònh ñieän aùp theo tieâu chuaån Kundur (naêm1994) ñöôïc phaùt bieåu nhö sau: “Ñoä oån ñònh ñieän aùp laø khaû naêng cuûa heä thoáng ñieän coù theå duy trì ñoä oån ñònh veà giaù trò ñieän aùp trong khoaûng chaáp nhaän ñöôïc taïi caùc nuùt trong heä thoáng ôû ñieàu kieän vaän haønh bình thöôøng, cuõng nhö sau khi coù nhieãu loaïn”.
Ñaây laø ñaëc ñieåm cuûa heä thoáng ñieän ñeå duy trì söï caân baèng döôùi caùc ñieàu kieän vaän haønh bình thöôøng vaø phaûn öùng phuïc hoài laïi traïng thaùi cuûa heä thoáng döôùi ñieàu kieän chaáp nhaän ñöôïc sau khi coù nhieãu loaïn, töùc laø ñieän aùp sau khi coù söï coá seõ phuïc hoài laïi giaù trò ban ñaàu tröôùc khi coù söï coá. Neáu ñieän aùp cuûa heä thoáng khoâng theå kieåm soaùt ñöôïc vaø tieáp tuïc giaûm do sai soùt, do caùc yeáu toá beân ngoaøi taùc ñoäng hoaëc do söï thay ñoåi cuûa phuï taûi, heä thoáng seõ rôi vaøo traïng thaùi maát oån ñònh ñieän aùp. Theo CIGRE :“ Traïng thaùi maát oån ñònh ñieän aùp laø vaán ñeà khoâng coøn oån ñònh ñieän aùp , keát quaû laø xuaát hieän quaù trình suïp ñoå ñieän aùp (hoaëc taêng ñieän aùp)”. Lyù do chính daãn heä thoáng ñeán traïng thaùi maát oån ñònh laø vì coâng suaát cuûa heä thoáng khoâng ñaùp öùng ñuû ñoái phuï taûi daïng caûm khaùng.
OÅn ñònh ñieän aùp voán ñöôïc xem nhö laø oån ñònh phuï taûi, ñaëc tính cuûa phuï taûi vaø tính ñoäng hoïc cuûa phuï taûi cho thaáy coù moái quan heä giöõa ñieän aùp vaø ñaëc tính phuï taûi, vaø do ñoù chuùng cuõng seõ lieân quan ñeán söï oån ñònh cuûa ñieän aùp. Khi ñieän aùp thay ñoåi, hieän töôïng sa thaûi ñieän aùp dieãn ra, nhöng sau vaøi giaây, quaù trình phuïc hoài phuï taûi baét ñaàu. Quaù trình phuïc hoài phuï taûi coù theå laøm cho caùc ñieàu kieän taûi trôû neân naëng neà hôn vaø laøm maát oån ñònh ñieän aùp, thaäm chí coù theå laø suïp ñoå ñieän aùp neáu khoâng can thieäp kòp thôøi.
AÛNH HÖÔÛNG CUÛA ÑAËC TÍNH TAÛI ÑOÁI VÔÙI VAÁN ÑEÀ OÅN ÑÒNH ÑIEÄN AÙP
Trong quaù trình vaän haønh, giaù trò ñieän aùp luoân thay ñoåi trong moät giôùi haïn cho pheùp, söï thay ñoåi naøy chuû yeáu do taùc ñoäng cuûa phuï taûi leân heä thoáng. Ñieàu naøy khaùc vôùi söï thay ñoåi ñoät ngoät ñieän aùp do coù söï coá xaûy ra treân heä thoáng ñieän. Söï thay ñoåi ñieän aùp do phuï taûi thöôøng coù bieân ñoä nhoû, vaø phaûi ñöôïc ñieàu chænh kòp thôøi. Coøn thay ñoåi ñieän aùp khi coù söï coá treân heä thoáng dieãn ra nhanh hôn vôùi bieân ñoä roäng, thôøi gian quaù ñoä nhoû. Thoâng thöôøng, khi xaûy ra söï coá thì ít khi duøng moâ hình phuï taûi ñoäng ñeå tính toaùn söï coá vì khi ñoù giaù trò cuûa phuï taûi ñöôïc boû qua vaø khoâng caàn thieát khi tính toaùn doøng ñieän ngaén maïch treân thieát bò, ñöôøng daây ...
Trong muïc naøy, ta seõ chöùng minh raèng döôùi caùc ñieàu kieän gioáng nhau trong heä thoáng ñieän thì phuï taûi seõ taùc ñoäng ñeán vò trí vaän haønh treân ñöôøng cong P-V, laøm heä thoáng ôû gaàn hôn hoaëc xa hôn ñieåm suïp ñoå ñieän aùp.
Ñeå phaân tích aûnh höôûng cuûa phuï taûi ñeán oån ñònh ñieän aùp, ta caàn xem xeùt ñaëc tính oån ñònh vaø quaù ñoä cuûa phuï taûi. Ta coù phöông trình:
(1.1)
phöông trình daïng haøm muõ naøy bieåu dieãn ñoä nhaïy ñieän aùp theo tham soá a.
Ñeå bieåu dieãn ñaëc tính ñoäng cuûa phuï taûi, ta duøng moâ hình phuï taûi ñoäng phi tuyeán cuûa Karlsson-Hill. Phöông trình coù daïng:
(1.2)
(1.3)
Hai phöông trình naøy bieåu dieãn moâ hình döïa treân 3 tham soá:
Heä soá oån ñònh phuï thuoäc ñieän aùp as
Heä soá quaù ñoä phuï thuoäc ñieän aùp at
Thôøi gian phuïc hoài cuûa phuï taûi Tp
Hình 1.1: Ñaùp öùng cuûa phuï taûi khi coù chuyeån naác ñieän aùp
Hình 1.1 bieåu dieãn ñaùp öùng cuûa phuï taûi khi coù dao ñoäng xaûy ra treân heä thoáng. Khi xuaát hieän ñieàu chænh ñieän aùp, ñaùp öùng cuûa phuï taûi coù theå chia laøm hai phaàn: phaàn quaù ñoä Pt(V) xuaát hieän sau khi coù dao ñoäng vaø phaàn oån ñònh Ps(V) sau khi phuï taûi ñöôïc phuïc hoài.
Döïa vaøo phöông trình (1.1), ta bieåu dieãn hai ñaëc tính quaù ñoä vaø oån ñònh ñöôïc xaùc ñònh baèng hai phöông trình sau:
(1.4)
(1.5)
Ta xeùt moät heä thoáng ñieän truyeàn taûi ñôn giaûn ba thanh caùi ñöôïc cho nhö hình 1.2 döôùi ñaây:
Hình 1.2: Heä thoáng truyeàn taûi ñôn giaûn ba thanh caùi
Khi xaûy ra dao ñoäng treân heä thoáng thì rôle baûo veä seõ taùc ñoäng coâ laäp moät trong hai ñöôøng daây. Hình 1.3 moâ taû heä thoáng ñieän sau khi caùc rôle taùc ñoäng, coâ laäp moät trong hai ñöôøng daây.
Hình 1.3: Caét moät ñöôøng daây cuûa heä thoáng ba thanh caùi khi coù söï coá
Hình 1.4: Ñaëc tính cuûa phuï taûi khi tham soá a nhaän caùc giaù trò khaùc nhau
Ñoà thò hình 1.4 bieåu dieãn moái quan heä giöõa P-V tröôùc khi coù dao ñoäng (ñöôøng 1) vaø sau khi coù dao ñoäng coâng suaát treân heä thoáng (ñöôøng 2). Vieäc caét moät trong hai ñöôøng daây song song seõ laøm giaûm coâng suaát truyeàn taûi treân heä thoáng, toång coâng suaát truyeàn taûi seõ cao hôn vaø ñieän aùp taïi caùc ñieåm nuùt giaûm xuoáng. Ñaëc tính oån ñònh cuûa phuï taûi öùng vôùi caùc giaù trò khaùc nhau cuûa a vaø ñöôïc theå hieän treân hình veõ.
Hai phöông trình (1.4) vaø (1.5) ñeàu coù chung moät coâng thöùc laø:
ÔÛ ñaây ta thaáy quan heä giöõa ñieän aùp vaø coâng suaát phuï thuoäc vaøo heä soá muõ a. Neáu ñieän aùp khoâng khoâng aûnh höôûng ñeán coâng suaát cuûa phuï taûi thì phuï taûi coù coâng suaát laø haèng soá vaø a coù giaù trò laø 0. Neáu a nhaän caùc giaù trò khaùc 0 thì phuï taûi seõ chòu taùc ñoäng cuûa ñieän aùp. Treân hình 1.4, neáu a coù giaù trò caøng lôùn thì ñieåm vaän haønh caøng xa ñieåm suïp ñoå ñieän aùp cuûa ñöôøng ñaëc tính P-V môùi. Ñoái vôùi ñaëc tính ñoäng, heä soá muõ a töông öùng vôùi thôøi gian daøi, neáu a > 0 thì coâng suaát phuï taûi ñöôïc hoài phuïc moät phaàn so vôùi luùc tröôùc khi xaûy ra dao ñoäng. neáu a nhaän giaù trò aâm thì coâng suaát phuï taûi ñöôïc phuïc hoài theo thôøi gian daøi do taùc ñoäng cuûa thay ñoåi naác ñieän aùp. Coù nghóa laø khi boä ñoåi naác thay ñoåi thì ñieän aùp ôû phía sau boä ñoåi naác cuûa maùy bieán aùp seõ naèm trong giaù trò cho pheùp. Khi phuï taûi phuï thuoäc vaøo ñoä nhaïy ñieän aùp thì giaù trò cuûa coâng suaát phuï taûi seõ taêng khi ñieän aùp taêng. ÔÛ ñaây, neáu tham soá coù giaù trò caøng aâm thì ñoä voït loá coâng suaát caøng lôùn, töùc heä thoáng seõ tieán gaàn ñeán giôùi haïn oån ñònh ñieän aùp. ÔÛ hình 1.4 cho thaáy heä thoáng maát oån ñònh khi a = -0,5. Qua ñoù cho thaáy ñaëc tính cuûa phuï taûi ñaõ taùc ñoäng ra sao ñoái vôùi ñoä oån ñònh ñieän aùp vaø taïo ra caùc vò trí vaän haønh môùi treân ñöôøng cong P-V, ñieåm vaän haønh naøy coù theå xa hoaëc gaàn hôn ñieåm suïp ñoå ñieän aùp cuûa ñöôøng cong P-V sau khi maát moät ñöôøng daây song song. Ñieàu naøy raát quan troïng trong vieäc vaän haønh vaø döï baùo phuï taûi trong töông lai.
Theo phöông phaùp truyeàn thoáng, coâng suaát cuûa phuï taûi ñoái vôùi vaán ñeà oån ñònh ñieän aùp thöôøng ñöôïc söû duïng baèng moâ hình phuï taûi tónh, vaø trong nhieàu tröôøng hôïp thöôøng duøng moâ hình phuï taûi coù coâng suaát khoâng ñoåi do söû duïng boä ñieàu aùp ñeå thöïc hieän ñieàu chænh ñieän aùp. Nhöng thöïc teá cho thaáy söï phuï thuoäc cuûa phuï taûi vôùi ñieän aùp laø moät vaán ñeà raát quan troïng trong nghieân cöùu oån ñònh ñieän aùp.
Hình 1.5 döôùi ñaây trình baøy ñoä nhaïy ñieän ...