电力系统同步发电机励磁系统的建模与仿真

摘  要

同步发电机在电力系统中起到供能的作用，而发电机性能的好坏能决定该电力系统是否可以安全稳定的运行，所以需要通过励磁系统来控制电机的性能。通过对MATLAB的利用来掌握励磁控制的性能与研究的技术，运用MATLAB中的SIMULINK仿真软件，分析其特点。使用这种软件让我们可以在复杂的计算环境中变得更加迅速便捷的计算，就可以把省下来的精力放到问题的根源上去解决问题。

本文介绍了同步发电机励磁控制系统的特点以及主要功能，对励磁调节控制系统的组成做了系统的介绍，各个组成部分原理也相应的阐述了。建立MATLAB的同步发电机励磁调节系统仿真模型，最后建立了以PID和PSS为励磁控制方式进行校正的同步发电机励磁调节系统数学模型，在SIMULINK环境下进行了仿真，收到了很好的效果。

关键词：MATLAB，同步发电机，励磁调节系统，建模，仿真，校正

目录

摘  要 III

Abstract IV

1 绪论 1

1.1同步发电机励磁系统概述 1

1.1.1励磁系统的概述 1

1.1.2励磁调节器的概述 2

1.2国内外研究状况及存在问题 2

1.2.1励磁控制方式的演绎 3

1.2.2励磁调节器的国内外发展 4

1.3励磁控制系统的作用和要求 5

1.3.1励磁系统的作用 5

1.3.2励磁系统的要求 6

1.4MATLAB仿真工具简介 6

1.4.1MATLAB的发展 6

1.4.2MATLAB的功能 7

1.4.3MATLAB系统 7

1.5课题研究的意义 8

1.6课题研究的主要内容 9

2同步发电机励磁系统的建模与仿真 10

2.1励磁控制系统的数学建模 10

2.2励磁系统的仿真 11

2.2.1闭环传递函数 12

2.2.2开环传递函数 15

2.3 SIMULINK求阶跃响应 18

2.4励磁系统的校正 20

2.4.1校正 20

2.4.2PID对励磁系统的校正 20

2.4.3励磁系统稳定器（PSS）对系统的校正 22

2.4.4 PID校正和PSS校正的分析比较 24

2.4.5 PID和PSS的综合控制 24

结论与展望 30

参考文献 31

致谢 32