变电站电压无功模糊控制 任务书+开题报告.doc

毕业设计（论文）题 目 ：变电站电压无功模糊控制分析与仿真学院（系）： 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密囗，在 年解密后适用本授权书2、不保密囗 。（请在以上相应方框内打“”）作者签名： 年 月 日导师签名： 年 月 日武汉理工大学本科生毕业设计(论文)任务书学生姓名 ： 专业班级 ： 指导老师 ： 工作单位 ： 设计(论文)题目:变电站电压无功模糊控制分析与仿真设计设计（论文）主要内容： 变电站电压无功控制是变电站综合自动化一项重要任务，同时变电站电压无功综合控制也是一个多变量、强耦合的复杂控制问题。该课题主要内容是掌握变电站电压无功控制的基本原理，研究变电站电压无功模糊控制的基本理论。针对一个具体供电系统，实现变电站电压无功模糊控制的仿真设计。要求完成的主要任务：1. 查阅不少于15篇与本选题相关的资料，其中英文文献不少于2篇，完成开题报告；2. 研究变电站电压无功控制的基本原理和模糊控制的基本理论；3. 研究电压无功模糊控制器的设计步骤和方法；4. 针对一个具体实例，建立系统仿真模型，设计电压无功模糊控制器；5. 给出仿真系统接线图，VQC仿真模型图和仿真程序清单，以及仿真结果的分析；6. 完成不少于20000个外文印刷符并且是指导教师指定的外文资料翻译工作；7. 完成一份不少于12000字毕业设计说明书；必读参考资料：1 王 葵.电力系统自动化.北京:中国电力出版社,2007.2 李 升.变电站电压无功控制理论与设计.北京:中国水利水电出版社,2009.3 蒋建民.电力网电压无功功率自动控制系统.沈阳:辽宁科学技术出版社,2010.4 李维波.MATLAB在电气工程中的应用.北京:中国电力出版社,2006.5 于 群.MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真.北京:机械工业出版社,2011.6 J.Duncan Glover,Mulukutla S.Sarma,Thomas J.Overbye.Power System Analysis and Design.Thomson Leraning,2008. 指导教师签名： 年 月 日系主任签名： 年 月 日院长签名（章）： 年 月 日 武汉理工大学本科生毕业设计（论文）开题报告1、目的及意义（含国内外的研究现状分析）近年来，随着我国国民经济GDP（国民生产总值）的不断增长，我国的电力工业也有了长足的发展。同时电力网中的无功问题也已逐渐引起人们的广泛关注，这是由于随着电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛。而大多数电力电子装置的功率因数很低，它们所消耗的无功功率在电力系统所输送的电量中占有很大的比例。无功功率增加会导致电流的增大，设备及线路的损耗增加，导致大量有功电能损耗。同时使功率因数偏低、系统电压下降。无功功率如果不能就地补偿，用户负荷所需要的无功功率全靠发、配电设备长距离提供，就会使配电、输电和发电设施不能充分发挥作用，降低发、输电的能力，使电网的供电质量恶化，严重时可能会使系统电压崩溃，造成大面积停电事故。供电系统常由于感性负载过重，造成感性无功过大，电能质量下降，功率因数过低。为提高电能质量和功率因数，维护电力系统安全、稳定地运行，常需在低压侧装设无功补偿装置。据报道，我国平均每年因为无功分量过大造成的线损高达15%左右，折算成线损电量约为1200亿千瓦时。假设全国电力网负载总功率因数为0.85，采用无功补偿装置将功率因数从0.85提高到0.95时，则每年可以降低线损约240亿千瓦时。近年来，随着电网负荷的增加，对无功功率的要求也与日俱增。由于无功功率同有功功率一样，是保证电能质量不可分割的一部分。所以在电力系统中需要进行无功功率补偿，这对电力系统安全、可靠运行有着很重要的意义。电力系统网络元件的阻抗主要是电感性的，因此，为了输送有功功率，就要求送电端和受电端的电压有一相位差，这在相当宽的范围内可以实现；而为了输送无功功率，则要求两端电压有一幅值差，这只能在很窄的范围内实现。不仅大多数网络元件消耗无功功率，大多数负载也需要消耗无功功率。显然，这些无功功率如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的，通常也是不可能的。合理的方法应是在需要消耗无功功率的地方产生无功功率，即无功补偿。无功补偿的作用主要有以下几点：（1）提高供用电系统及负载的功率因数，降低设备容量，减少功率损耗。（2）稳定受电端及电网的电压，提高供电质量。在长距离输电线中合适的地点设置动态补偿装置还可以改善输电系统的稳定性，提高输电能力。（3）在电气化铁道中等三相负载不平衡的场合，通过适当的无功补偿可以平衡三相的有功及无功负载。2、基本内容和技术方案 设计的基本内容是：研究变电站电压无功控制的基本理论、控制方法和控制目标。对变电站无功模糊控制系统进行研究。针对一个实例，利用Matlab建立仿真模型，进行仿真分析和设计。要求完成的任务： （1）研究变电站电压无功控制的基本原理和模糊控制的基本理论； （2）研究电压无功模糊控制器的设计步骤和方法； （3）针对一个具体实例，建立系统仿真模型，设计电压无功模糊控制器；（4）给出仿真系统接线图，VQC仿真模型图，以及仿真结果的分析；设计技术方案是：深入了解九区图电压无功控制原理，以及模糊控制方法，运用Matlab中包含的Simulink及仿真电力系统SPS（SimPowerSystems）模块库建模，变电站电压无功模糊控制系统结构框图如图1所示。 图1 变电站电压无功模糊控制系统结构框图 变电站电压无功模糊控制器由以下几大部分组成。(1)模糊器，把电压(偏差)和无功功率(偏差)精确输入变量映射成模糊输入变量。(2)模糊规则库，按模糊控制规则和模糊输入变量，得出作用于分接头和电容器组控制的模糊输出变量。(3)解模糊器，把模糊输出变量转化成精确输出控制变量。由输出控制tap去改变电压器分接头，输出控制cap去控制电容器的投切。可用Matlab中的模糊逻辑工具箱设计模糊控制器，然后在Simulink中构建变电站电压无功仿真模型，应用仿真模型实现对变电站电压无功模糊控制分析和仿真研究。3、进度安排第 12 周 认真阅读毕业设计（论文）任务书，查阅相关文献资料，翻译外文 资料；第 34 周 了解研究所需知识，明确基本内容，确立技术方案，完成开题报告；第 56 周 研究变电站电压无功控制的基本原理；第 78 周 研究电压无功模糊控制器的设计步骤和方法