第一篇：基于MATLABSimulink的電力系統仿真實驗

基于MATLAB/Simulink的

電力系統故障分析

10kv系統三相短路分析

三相短路（以中性點不接地系統模型為類）模塊搭建：

三相短路各元件參數設置如下：

三相短路仿真波形如下：

如圖1——a、b、c三相短路電流仿真波形圖

分析：正常運行時，a、b、c三相大小相等，相位相差120度。發生三相短路時，a、b、c三相電壓全

如圖

2——線路1的零序電流

分析：在沒有故障時，沒有零序電流，突然出現故障時，零序電流為故障電流的3倍，為3I0。

如圖3——線路1的零序電壓

分析：在沒有故障時，沒有零序電壓，突然出現故障時，零序電流為故障電壓的3倍，為3U0。

如圖4——線路1的故障相電壓

如圖5——線路3的零序電流

如圖6——線路3的短路電流

如圖7——三相對稱電源電壓

如圖8——線路2的零序電流 分析：在沒有故障時，沒有零序電流，突然出現故障時，零序電流為故障電流的3倍，為3I0。

如圖9——三相對稱電源電流

如圖10——三相對稱電源零序電壓

如圖11—— 一相短路電流

10kv系統兩相短路分析

仿真模塊搭建同三相短路，只有三相故障模塊參數改變如下：

注：a、b兩相短路

分析：兩相短路原理同三相短路，兩相短路復合序網圖是無零序并聯網，短路兩相電壓相等，電流互為相反數，非故障相電流為零。

零點漂移軌跡的驗證

一 理論分析

對于以下簡單的中性點不接地系統，當其發生單相接地故障時，各量之間滿足以下關系：

其中，分別表示A、B、C三相對O’點的導納 則

用復數形式可表示為

其相量關系如下圖：

則

可得

所以，可以推出中性點不接地系統發生單相接地故障后，不同接地電阻下，對應的零點漂移軌跡為接地相右半圓.二matalab仿真 模型搭建類似單相短路

電源參數設置

消弧線圈參數設置

其它參數設置類似單相接地短路短路，但是接下來不知該怎么把它的參數通過圖形描述出來，以此證明中性點不接地系統發生單相接地故障后，不同接地電阻下，對應的零點漂移軌跡為接地相右半圓.如下圖：

第二篇：電力系統仿真

1、潮流計算

電力系統的潮流計算，是指在給定電力系統網絡拓撲結構，元件參數和發電負荷參量條件下，計算有功功率、無功功率及電壓在電力網中的分布。通常給定的運行條件有系統中各電源和負荷點的功率、樞紐點電壓、平衡點的電壓和相位角，待求的運行參量包括網絡中各母線節點的電壓幅值和相角，以及各支路的功率分布、網絡的功率損耗等。

2、潮流計算的目的

電力系統潮流計算的最主要目的是為了讓電力系統能夠安全穩定運行的同時做到經濟運行，為電力資源的調度，電網的規劃，電力系統的可靠性分析提供支撐。

具體表現：（1）、在電網規劃階段，通過潮流計算，合理規劃電源容量及接入點，合理規劃網架，選擇無功補償方案，滿足規劃水平的大小方式下潮流交換控制、調峰、調相、調壓的要求。（2）、在編年運行方式時，在預計負荷增長及新設備投入運行基礎上，選擇典型方式進行潮流計算，發現電網中的薄弱環節，供調度人員日常調度控制參考，并對規劃、基建部門提出改進網架結構，加快基建進度的建議。（3）、正常檢修及特殊運行方式下的潮流計算，用于日常運行方式的編制，指導發電廠開機方式，有功、無功調整方案及負荷調整方案，滿足線路、變壓器熱穩定要求及電壓質量要求。（4）、預想事故、設備退出對靜態完全的影響分析及作出預想的運行方式調整方案。

即電力系統在運行方式和規劃方案的研究中，都需要進行潮流計算以比較運行方式或規劃供電方案的可行性、可靠性和經濟性。同時，為了實時監控電力系統的運行方式，也需要進行大量而快速的潮流計算。因此，潮流計算是電力系統應用最廣泛，最基本和最重要的一種電氣運算，在系統規劃設計和安排系統的運行方式時，采用離線潮流計算，而在電力系統運行狀態的實時監控中，采用在線潮流計算。

3、本次仿真的目的及任務

通過仿真，了解和熟悉電力系統潮流分析計算的軟件的使用方法，結合理論知識，熟悉計算機解潮流分布時的方法，學會分析潮流計算的結果，對功率，電壓等作出評價是否符合要求，初步能夠運用計算機對一個小型電力系統網絡供電的設計。

本次仿真中設計了一個三機五節點的小型交流電力系統網絡，主要通過MATPOWER進行電力系統潮流的結算，得到每條支路上的功率流動情況，每個節點的損耗等，分析網絡中的損耗情況，損耗過大的話改進算法重新進行潮流的計算，得到更加合理的潮流分布。

第三篇：電力系統繼電保護仿真實驗指導書(試用稿)

電力系統繼電保護

實驗指導書

張艷肖 編

適用于12級電氣工程及其自動化專業

西安交通大學城市學院

二○一五年三月

目 錄

第一部分 MATLAB基礎...................................................................................1.1 MATLAB簡介..........................................................................................1.2 MATLAB的基本界面...........................................................................1.2.1MATLAB的主窗口......................................................................1.2.2 MATLAB的主窗口.......................................................................1.3 SIMULINK仿真工具簡介....................................................................1.3.1 SIMULINK的啟動........................................................................1.3.2 SIMULINK的庫瀏覽器說明........................................................第二部分 仿真實驗內容..................................................................................實驗一 電力系統故障....................................................................................實驗二 電流速斷保護....................................................................................實驗三 三段式電流保護..............................................................................實驗四 線路自動重合閘電流保護..............................................................34第二部分 仿真實驗內容 實驗一

電力系統故障

一、實驗目的

1.對電力系統中各種短路現象的認識 2.掌握各種短路故障的電壓電流分布特點 3.仿真波形分析

二、實驗內容

電力系統中，大多數故障都是由于輸電線路短路引起的，在發生短路故障的情況 下，電力系統從一種狀態劇烈變化到另一種狀態，產生復雜的暫態過程。

各種類型的短路包括三相短路、兩相短路、兩相短路接地和單相接地短路。電力系統的運行經驗表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數。

1.模型的建立

發電機G：50MW，13.8kV，保持恒定，Y連接，變壓器T：13.8/220kV，線路L：100km，負荷：50MVA

仿真模型建立：

啟動MATLAB，進入SIMULINK后新建文檔，運用Power System中的各種元件模型建立仿真模型，如圖1-1所示。雙擊各模塊，在出現的對話框內設置相應的參數。

圖2-1

仿真模型

2.仿真參數設計

（1）發電機參數設置

發電機額定容量為500MVA，額定電壓為13.8KV，額定頻率為60HZ，Yg連 接，其他值采用默認值。

圖2-6

輸電線路

圖2-7 三相故障模塊

三、實驗報告

1.正常運行時，觀察并分析三相電壓、電流波形。

2.單相接地短路故障分析

將三相電路短路故障發生器中的“故障相選擇”選擇A相故障，并選擇故障相接地選項，故障時間設置為0.06～0.12S，觀察并分析A相接地短路故障點三相電壓、電流波形。

同理，也可設置B或C相單相接地短路，觀察并分析故障點三相電壓、電流波形。

3.兩相短路接地故障分析

將三相電路短路故障發生器中的“故障相選擇”選擇A相和B相故障，并選擇故障相接地選項，故障時間設置為0.06～0.12S，觀察并分析A相和B相接地故障點三相電壓、電流波形。

同理，也可設置B相和C相，C相和A相兩相接地短路，觀察并分析故障點三相電壓、電流波形，線路電壓、電流波形分析。

4.兩相短路故障分析

將三相電路短路故障發生器中的“故障相選擇”選擇A相和B相故障，故障時間設置為0.06～0.12S，觀察并分析A相和B相短路故障點三相電壓、電流波形。

同理，也可設置B相和C相，C相和A相兩相短路，觀察并分析故障點三相電壓、電流波形，線路電壓、電流波形分析。

5.三相短路接地故障分析

將三相電路短路故障發生器中的“故障相選擇”的三相故障3個都選中，故障時間設置為0.06～0.12S，觀察并分析故障點三相電壓、電流波形。

實驗二 電流速斷保護

一、實驗目的

1.掌握電流速斷保護的工作原理、整定計算、保護構成和保護特點。2.掌握相間短路時，電流速斷保護的動作時間。

二、實驗內容

電流保護原理：當線路發生故障時，線路中的電流會驟然增大，當電流大于保護的整定值時，電流保護動作切除故障，這種反映電流幅值升高而動作的保護裝置叫過電流保護。電流保護分為：電流速斷保護、限時電流速斷保護和定時限過電流保護，稱為電流三段式保護。

對于單側電源供電線路，在每回線路的電源側均安裝有電流速斷保護。當輸電線路上發生短路時，動作電流按躲過被保護線路末端短路時的最大短路電流整定。使其保護范圍限制在被保護線路的內部，保證了選擇性，可以瞬間切除故障。流過保護安裝地點的短路路電流：

Ik?K?1.仿真模型的建立

E?Z??K?E?ZS?Zk

A2B1k1圖3-1 單側電源網絡

以一個110kV系統為例進行模型搭建。模型的基本元件有：電源、斷路器、三相負載、繼電器、三相負載、繼電器，以及用來仿真故障的三相故障模型，傅立葉元件、測量元件、示波器等。從SimPowersystem模塊庫中找出各模塊，組合連接。2.主要模塊參數設置及功能：（1）三相電源模塊

模擬三相電源。線電壓設置為110kV；A相的相位角設置參數為0；頻率設置參數為50Hz，內部連接方式設置為Yg，星形連接；電源的內部電阻設置參數為3Ω；電源內部電感設置參數為4H。（2）斷路器模塊

斷路器的起始狀態設置為closed，閉合狀態A、B、C開關不設置觸發，即前面不打勾；開、斷時間的外部控制需要用到，在前面打勾。（3）三相故障模塊。

此模塊是一個可以通過外部或內部信號來控制開和閉合時間的三相斷路器，可以模

圖3-4 電壓源 圖3-5 斷路器

圖3-6 三相負載 圖3-7 故障模塊

圖3-8 傅立葉模塊 圖3-9 繼電器

1實驗三 三段式電流保護

一、實驗目的

1.加深了解三段式電流保護的原理。

2.掌握三段式電流保護的參數整定及各段保護之間的配合。

二、實驗內容

電流保護分電流速斷保護（Ⅰ段保護），限時電流速斷保護（Ⅱ段保護）和過電流保護（Ⅲ段保護）。

1.線路三段式電流保護模型可以分為以下4各部分：

（1）電流保護Ⅰ段：該子系統主要功能是：當線路在Ⅰ段范圍內發生故障時，保護立即起動并切出故障，它只能保護本線路的一部分。它是經過傅立葉模塊變換的電流與預先設置的繼電器電流相比較，若大于預置值則輸出1，反之輸出0，這個信號在經過延時模塊，因為電流Ⅰ段是瞬時動作，所以延時時間很小，然后經過保護出口將最終的信號輸出給斷路器的外部控制端。保護出口部分主要由非門、加法器和常數，使能子系統模塊構成，其主要功能是將保護模塊的動作行為保持。（2）電流保護Ⅱ段：該子系統主要功能是：當線路在Ⅱ段范圍內發生故障時，保護經過一個動作延時啟動并切出故障，它能保護本線路的全長。其動作原理與電流Ⅰ段相同，只是延時時間不一樣，當滿足靈敏度的情況下Ⅱ段的延遲時間是0.5S。（3）電流保護Ⅲ段：該子系統主要功能是：當線路在Ⅲ段范圍內發生故障時，保護經過一個動作延時啟動并切出故障，它不僅能保護本線路的全長，而且能保護下級相鄰線路的全長。其動作原理與電流保護Ⅰ段基本相同，也只是延遲時間設置不一樣。當滿足靈敏度的情況下，它的動作時間應與下一保護的Ⅲ段相配合。（4）保護出口部分，該部分的功能就是將電流Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ段的輸出信號相與。

模擬單側電源系統中，線路發生故障時保護的動作情況，在線路的不同位置模擬故障。

圖4-1 仿真模塊

圖4-2 subsystem子系統模塊

圖4-3 subsystem1子系統模塊

圖4-4 subsystem2子系統模塊

圖4-7 負載 圖4-8 故障模塊

圖4-9 傅立葉模塊 圖4-10 繼電器

圖4-11 延時模塊 圖4-12 邏輯模塊

三、實驗報告

1.根據所給出的系統模型，計算保護的整定值，整定各繼電器的參數。

2.根據線路三段式保護的原理以及各段保護之間的配合，通過改變負載參數來模擬改變故障位置，分析波形，觀察各段保護動作情況。

3.通過改變故障模塊參數來模擬故障類型，分析波形，觀察保護動作情況。

圖5-3 重合閘模塊

圖5-4 重合閘后加速模塊

1.保護模塊，模塊主要由傅立葉變換模塊、繼電器、延遲模塊，其主要功能是將傅立葉變換后的電流幅值與定值相比較，一旦大于定值，經延時輸出為0。

2.保護出口模塊，該模塊的主要功能是將保護模塊的動作行為保持，主要由非門、加法器和常數、使能子系統模塊構成。如保護模塊中延遲模塊的輸出為0，則經非門在與常數-0.5相加后，可使保護出口模塊使能端輸出為1，保護出口模塊輸出為0.3.重合閘模塊，主要功能是在第一次判斷線路發生故障跳閘后，經過一段時間實現斷路器重合。主要由非門、常數發生器、加法器、使能子系統和延遲模塊組成。如保護模塊輸出為0，則經整定延時后，重合閘使能出口模塊輸出為1。

4.后加速模塊，主要功能是判斷斷路器重合后故障是否存在。如故障依然存在，則發出跳閘命令并不再重合；如故障解除，則保持合閘狀態。主要由非門、加法器、常數發生器和使能子系統組成，后加速模塊的邏輯功能基本等同于保護模塊和保護出口模塊的合成，不同的是后加模塊是在重合閘后啟動的，另外，該模塊要實現加速跳閘功能，因此在本例中設定延時值為0.01s。

5.執行模塊，將（1）、（2）和（3）部分的波形相加，最終形成正確的斷路器控制波形。

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第四篇：MatlabSimulink通信系統建模與仿真課程設計

電子信息課程設計

題目：

Matlab/Simulink通信

系統建模與仿真

班級：

2008級電子（X）班

學號：

姓名：

電子信息課程設計

Matlab/Simulink通信系統建模與仿真

一、設計目的：學習Matlab/Simulink的功能及基本用法，對給定系統進行建模與仿真。

二、基本知識：Simulink是用來對動態系統進行建模、仿真和分析的軟件包，依托于MATLAB豐富的仿真資源，可應用于任何使用數學方式進行描述的動態系統，其最大優點是易學、易用，只需用鼠標拖動模塊框圖就能迅速建立起系統的框圖模型。

三、設計內容：

1、基本練習：

（1）

啟動SIMULINK：先啟動MATLAB，在命令窗口中鍵入：simulink，回車；或點擊窗口上的SIMULINK圖標按鈕。

圖（1）建立simulink

（2）

點擊File＼new＼Model或白紙圖標，打開一個創建新模型的窗口。

（3）

移動模塊到新建的窗口，并按需要排布。

（4）

連接模塊：將光標指向起始模塊的輸出口，光標變為“+”，然后拖動鼠標到目標模塊的輸入口；或者，先單擊起始模塊，按下Ctrl鍵再單擊目標模塊。

（5）

在連線中插入模塊：只需將模塊拖動到連線上。

（6）

連線的分支與改變：用鼠標單擊要分支的連線，光標變為“+”，然后拖動到目標模塊；單擊并拖動連線可改變連線的路徑。

（7）

信號的組合：用Mux模塊可將多個標量信號組合成一個失量信號，送到另一模塊（如示波器Scope）。

（8）

生成標簽信號：雙擊需要加入標簽的信號線，會出現標簽編輯框，鍵入標簽文本即可。或點擊Edit＼Signal

Properties。傳遞：選擇信號線并雙擊，在標簽編輯框中鍵入<>，并在該尖括號內鍵入信號標簽即可。

四、建立模型

1.建立仿真模型

（1）在simulink

library

browser中查找元器件，并放置在創建的新模型的窗口中，連接元器件，得到如下的仿真模型。

圖（2）調幅解調器性能測試仿真模型

（2）分別雙擊雙邊帶相干解調模塊和低通濾波器模塊，彈出如下的對話框，進行相應的參數設置。

（3）相干解調模塊載波設置為1MHZ，初相位為-pi/2,低通濾波器截止頻率為6000HZ。

圖（3）雙邊帶相干解調模塊及低通濾波器的設置對話框

（4）在MATLAB中輸入如下程序進行仿真。

%

ch5problem1.m

SNR_in_dB=-10:2:30;

SNR_in=10.^(SNR_in_dB./10);

%

信道信噪比

m_a=0.3;

%

調制度

P=0.5+(m_a^2)/4;

%

信號功率

for

k=1:length(SNR_in)

sigma2=P/SNR_in(k);

%

計算信道噪聲方差并送入仿真模型

sim(＇ch5problem1.mdl＇)

;

%

執行仿真

SNRdemod(k,:)=SNR_out;

%

記錄仿真結果

end

plot(SNR_in_dB,SNRdemod);

xlabel(＇輸入信噪比

dB＇);

ylabel(＇解調輸出信噪比

dB＇);

legend(＇包絡檢波＇,＇相干解調＇);

執行程序之后，得出仿真結果如下圖所示。圖中給出了不同輸入信噪比下兩種解調器輸出的信噪比曲線。從圖中可見，高輸入信噪比情況下，相干解調方法下的輸出解調信噪比大致比包絡檢波法好3dB左右，但是在低輸入信噪比情況下，包絡檢波輸出信號質量急劇下降，這樣我們就通過仿真驗證了包絡檢波的門限效應。

圖（4）解調信噪比仿真結果

同時在仿真中給出了三路解調輸出信號的波形，如下，從解調輸出的波形上也可以看出，在相同噪聲傳輸條件下，包絡檢波輸出的正弦波幅度較小，也即包絡檢波的解調增益較相干解調要小。

圖（5）仿真輸出的解調信號波形

2建立另一個仿真模型

（1）

在圖（2）的基礎上加上一個鎖相環，構成鎖相環相干解調器模型，如下。

圖（6）鎖相環提取載波的相干解調仿真模型

（2）

用類似于對圖（2）進行仿真的程序進行仿真，程序如下

%

ch5problem1progB.m

SNR_in_dB=-10:2:30;

SNR_in=10.^(SNR_in_dB./10);

%

信道信噪比

m_a=0.3;

%

調制度

P=0.5+(m_a^2)/4;

%

信號功率

for

k=1:length(SNR_in)

sigma2=P/SNR_in(k);

%

計算信道噪聲方差并送入仿真模型

sim(＇

ch5problem1progB.mdl＇);

%

執行仿真

SNRdemod(k,:)=SNR_out;

%

記錄仿真結果

end

plot(SNR_in_dB,SNRdemod);

xlabel(＇輸入信噪比

dB＇);

ylabel(＇解調輸出信噪比

dB＇);

legend(＇包絡檢波＇,＇相干解調＇);

（3）

仿真的波形如下，從結果中可以看出，在低信噪比下，鎖相環相干解調器的性能比理想解調模塊要差一些，但在實際中由于PLL的門限效應，一般不能達到這里仿真出來的性能曲線。

圖（7）鎖相環相干解調器的輸出信噪比性能對比

（4）

同時給出仿真輸出的解調信號波形如下

五．設計總結

借由此次模擬通信系統的建模仿真設計，基本熟悉了調制解調的原理和借條性能的測試方法，通過仿真實驗進一步深入理解超外差接收機的工作原理。設計過程中由于對軟件的不熟悉遇到了很多的問題，例如，元器件的正確查找，參數設置，等等，在老師的指導下，參照參考書目，及與同學們討論摸索，及上網搜索，此次學到了很多東西。做完這次課設，對matlab軟件也進一步熟悉，真正把理論與實踐聯系起來，使我所學的專業知識得到了的運用，更深刻的理解了理論知識，理論聯系實際的實踐操作能力也進一步提高。這次的課程設計，學要我們更進一步的掌握學到的基礎知識，加深對軟件的掌握，應用，為下一次課程設計打好基礎。

【參考文獻】

紹玉斌

仿真實例分析學習輔導和習題詳解.清華大學出版社

第五篇：電力系統建模仿真作業

風電并網后靜態電壓穩定性分析的建模與仿真

電力系統經常采用P-V曲線分析法來分析有關靜態電壓穩定性的問題,P代表穿越傳輸斷面傳送的功率或者一個區域的總負荷,V代表代表性節點或關鍵節點的電壓。P-V曲線分析法即是建立一個區域負荷或者傳輸界面潮流和節點電壓之間的關系曲線,從電力系統當前的穩定運行點開始,通過不斷增加P,使用潮流計算,描出代表節點的電壓變化曲線,用P-V曲線的拐點來表示區域負荷或者傳輸界面功率的增加導致整個系統臨界電壓崩潰的程度,即系統靜態電壓穩定極點。

在把P-V曲線法用于研究風電的接入對電壓靜態穩定性的影響時,P代表的是風電場輸出的有功功率,V為機端電壓、風電接入點電壓（PCC電壓）等其他需要監測的母線電壓。

實際上，P-V曲線法是在靜態情況下,研究風速變化導致的風電場輸出有功功率的變化對電網電壓的影響。用風電輸出的有功功率引起的電壓水平的變化及當前運行點到電壓崩潰點的“距離”,反映風電接入的電網的電壓穩定裕度。

在求取風電接入系統的P-V曲線時 ,除了系統平衡節點外,一般不考慮網內其他常規機組的有功功率的變化以及網內負荷的變化情況。

綜上,電網基于靜態電壓穩定性的風電接納能力,即是以電網的靜態電壓穩定性作為約束條件,在保證電網靜態電壓穩定的基礎上盡可能多接入風電。通常系統靜態電壓越限臨界點所接入的風電容量即為系統可接納的最大風電并網容量。

1算例

本文通過IEEE14節點標準測試系統作為算例，風電場通過變壓器和110 kV線路接入IEEEl4節點標準測試系統的14號節點，使用以上算法對基于靜態電壓穩定性下的一風電場的并網功率極限進行計算。

風電場110kv線路IEEE14節點系統圖2.2 風電場接入IEEE14系統圖

圖中變壓器標幺變比取1（在實際運行中，可以通過改變變壓器的分接頭來調控特定節點的電壓），風電場接入系統的線路參數為12.6+j24.96Ω。本文基于雙饋感應風機的風電場進行電壓靜態穩定約束下接納能力計算。1.1基于雙饋感應風機的風電場接納能力計算 1.1.1Powerworld仿真軟件簡介

Powerworld是一個面向對象的電力系統大型可視化分析和計算程序,其擁有優異的交互性能以及友好的用戶界面。PowerWorld軟件集電力系統潮流計算、靜態安全分析、靈敏度分析、經濟調度EDC/AGC、短路電流計算、,最優潮流OPF、GIS功能、無功優化、用戶定制模塊、電壓穩定分析PV/QV、ATC計算、等多種龐大復雜功能于一體,并使用數據挖掘技術來實現強大豐富的三維可視化顯示技術。

1.1.2Powerworld仿真算例

按照前文所介紹的算例，仿真系統單線圖如下圖所示：

圖1.1 Power World下的ieee14節點系統接線圖

本文在原模型中另加入15號母線，并在15號母線上添加了一臺雙饋式感應風機來等值一個風電場。

本例中雙饋異步電機風電機組采用恒功率因數控制方式,且功率因數cosφ = l，利用Powerworld中P-V曲線繪制功能，不斷增加在15號母線處的雙饋式感應電機的有功輸出，繪制出風電接入處電壓隨風機并網功率變化的P-V曲線圖。如下圖所示：

圖1.2 風電接入處P-V曲線圖

大規模風電接入后,電力系統電壓穩定性降低的原因是風機會消耗一定的無功功率。由上圖可以看出，當風電輸出有功功率功率較小時，風電接入地區的電壓有所上升，這是因為風電的接入為接入地區的電網提供了一定的有功功率，減少了該地區從主網吸收的功率，使得傳輸線路及變壓器上的無功損耗減小，降低了主網與風電接入點的電壓差。

當風電場輸出的有功功率進一步增加時，風電接入地區電壓下降，這是因為當風電場輸出較大時，風電場附近局部電網由受端系統轉化為送端系統。當外送的有功出力繼續增加時，線路及變壓器上的無功消耗增大，需要從主網吸收大量的無功功率，無功功率的傳輸導致風電接入點的電壓與主網的壓差不斷增大，導致接入點電壓水平不斷下降。當系統電壓升高或降低超過電力系統的規程規定的標準時，就容易導致電壓失穩。

此外，風電接入前的并網點電壓水平以及風電場的功率因數也是影響電網接納風電能力的重要因素。風電接入前,并網點的電壓水平由整個系統決定，當并網點的電壓水平很高時，如果風電的接入容量較小，則對并網點的電壓的抬升效果可能會造成電壓越上限。當風電場運行在不同的功率因數下，即風電機組吸收或發出無功功率會抬升或降低并網點及附近母線電壓，可能會造成電壓越限,使電網失去電壓穩定性。由于常規電機具有一定的無功調節能力，可以在機組的無功極限內通過控制其無功輸出以保證連接節點的電壓維持穩定，所以當風電場出力較小時，與常規機組連接的母線電壓變化不大。

但是在風電場出力持續增大的過程中，如果常規機組的無功調節能力達到了機組極限，即發出的無功功率超過極限值時，則隨著風電場并網功率的持續增加，其輸出無功不會再改變，以保證風電機組的穩定運行，因此，母線電壓仍會下降。如下圖所示：

圖1.3 發電機母線的P-V曲線圖

再繪制出其余節點的P-V曲線圖，如圖1-4和1-5所示：

圖1.4 剩余母線P-V曲線圖

圖1.5 剩余母線P-V曲線圖

繪制出所有母線的P-V曲線圖后，分別觀察其母線電壓是否越限，得到節點電壓越限時風電場輸出功率的集合，取其最小值即為基于電力系統靜態電壓穩定性下的風電最大并網功率。