三机九节点电力系统
暂态仿真
学院：自动化学院 专业：电气工程专业 学号： 姓名：
授课教师：江宁强
一、摘要
电力系统仿真计算己经成为电力系统设计、运行与控制中不可缺少的手段。通过设置不同故障类型、不同故障地点运用仿真技术可以对电力系统的暂态稳定进行分析。本文采用IEEE 3机9节点的经典多机模型，基于隐式梯形积分法对系统发生三相金属性短路故障进行仿真，分析系统在这种情况下的暂态稳定。发电机模型采用经典的二阶模型;负荷采用恒定阻抗负荷。在Matlab2010上编写程序进行调试和运行。
电力系统是由不同类型的发电机组、多种电力负荷、不同电压等级的电力网络等组成的十分庞大复杂的动力学系统。其暂态过渡过程不仅包括电磁方面的过渡过程，而且还有机电方面的过渡过程。由此可见，电力系统的数学模型是一个强非线性的高维状态方程组。在动态稳定仿真中使用简单的电力系统模型，通过仿真计算分析说明，此仿真方法可以进行简单的电力系统暂态分析，对提高电力系统暂态稳定具有重要意义。
二、案例
本次课程主要应用P. M. Anderson and A. A. Fouad编写的《Power System Control and Stability》一书中所引用的Western System Coordinated Council (WSCC)三机九节点系统模型。 系统电路结构拓扑图如下：
18KV230KVj0.06250.0085?j0.072B/2?j0.0745负荷C230KV0.0119?j0.1008B/2?j0.104513.8KVj0.058623230/13.8218/23080.032?j0.161B/2?j0.1533B/2?j0.17970.039?j0.17090.010?j0.0850.017?j0.092B/2?j0.088负荷AB/2?j0.0795230KV6负荷B16.5/23016.5KV11j0.05764
图2-1 3机9节点系统
系统数据其中，节点数据如下：
节点号 有无负载 类型 电压 相角 有功负荷 无功负荷 有功出力 无功出力 电压基准 期望电压
N=[1 0 3 1.0400 0.00 0.00 0.00 71.60 27.00 16.50 1.040 2 0 2 1.0250 0.00 0.00 0.00 163.00 6.70 18.00 1.025 3 0 2 1.0250 0.00 0.00 0.00 85.00 -10.90 13.80 1.025 4 0 0 1.0000 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 230.00 1.026 5 1 0 1.0000 0.00 125.00 50.00 0.00 0.00 0.00 0.996 6 1 0 1.0000 0.00 90.00 30.00 0.00 0.00 0.00 1.013 7 0 0 1.0000 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 230.00 1.026 8 1 0 1.0000 0.00 100.00 35.00 0.00 0.00 0.00 1.016 9 0 0 1.0000 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 230.00 1.032]; %支路数据
% 从 到 电阻 电抗 容纳 类型 变比 B=[1 4 0.0 0.0576 0.0 1 1 2 7 0.0 0.0625 0.0 1 1 3 9 0.0 0.0586 0.0 1 1 4 5 0.010 0.085 0.176 0 0 4 6 0.017 0.092 0.158 0 0 5 7 0.032 0.161 0.306 0 0 6 9 0.039 0.170 0.358 0 0 7 8 0.0085 0.072 0.149 0 0 8 9 0.0119 0.1008 0.209 0 0];
发电机数据如下：
% 发电机 母线 Xd Xd' Td0' Xq Xq' Tq0’ Tj Xf Ge=[ 1 1 0.1460 0.0608 8.96 0.0969 0.0969 0 47.28 0.0576 2 2 0.8958 0.1198 6.00 0.8645 0.1969 0.535 12.80 0.0625 3 3 1.3125 0.1813 8.59 1.2578 0.2500 0.600 6.02 0.0585];