【正文】 39。)%save(39。,39。 %dA1=Angles(1,:)39。 plot(Angles39。 z(:,fi)=x。 for fj=1:3 x=z(:,fi1)+ak.*ad(fj)。 h。 z(:,1)=x。0。0。 fn=18000。同時電力網(wǎng)絡的開發(fā)和商業(yè)化的運營使得電力系統(tǒng)的運行越來越趨于極限，電力系統(tǒng)不穩(wěn)定的因素越來越多，特別是電壓的不穩(wěn)和低頻振蕩問題更加嚴重，所以提出更有效的措施來解決問題可以說是當務之急。通過分析了國內(nèi)外多種提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法，總結(jié)出PSS的應用范圍比較廣泛，而且取得了不錯的效果。本章我們將要在含有電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的情況下來分析電力系統(tǒng)的性能，然后比較前面的沒有PSS的情況下的性能，來分析優(yōu)點和存在問題。( 7) 按照一定的變異概率變異, 使個體的某個或某些位的性質(zhì)發(fā)生改變。( 3) 將種群中各個個體解碼成對應的參數(shù)值, 用解碼后的參數(shù)求代價函數(shù)和適應度函數(shù), 運用適應度函數(shù)評估檢測各個個體適應度。重組算子的作用是將原有的優(yōu)良基因遺傳給下一代個體, 并生成包含更復雜基因的新個體, 它先從交配池中的個體隨機配對, 然后將兩兩配對的個體按一定方式相互交換部分基因。 然后將目標函數(shù)轉(zhuǎn)換成適應度值, 用來評價每個個體的優(yōu)劣, 并將其作為遺傳操作的依據(jù)。 　　開放性使MATLAB廣受用戶歡迎。 MATLAB遺傳算法工具箱MATLAB包括擁有數(shù)百個內(nèi)部函數(shù)的主包和三十幾種工具箱。（7）應用軟件開發(fā)（包括用戶界面）在開發(fā)環(huán)境中，使用戶更方便地控制多個文件和圖形窗口；在編程方面支持了函數(shù)嵌套，有條件中斷等；在圖形化方面，有了更強大的圖形標注和處理功能，包括對性對起連接注釋等；在輸入輸出方面，可以直接向Excel和HDF5進行連接。允許用戶編寫可以和MATLAB進行交互的C或C++語言程序。（5）應用廣泛的模塊集合工具箱MATLAB對許多專門的領域都開發(fā)了功能強大的模塊集和工具箱?？捎糜诳茖W計算和工程繪圖。MATLAB的這些函數(shù)集包括從最簡單最基本的函數(shù)到諸如矩陣，特征向量、快速傅立葉變換的復雜函數(shù)。其擁有600多個工程中要用到的數(shù)學運算函數(shù)，可以方便的實現(xiàn)用戶所需的各種計算功能。新版本的MATLAB語言是基于最為流行的C＋＋語言基礎上的，因此語法特征與C＋＋語言極為相似，而且更加簡單，更加符合科技人員對數(shù)學表達式的書寫格式。而且新版本的MATLAB提供了完整的聯(lián)機查詢、幫助系統(tǒng)，極大的方便了用戶的使用。 MATLAB的特點MATLAB現(xiàn)在不再是“矩陣實驗室”。MATLAB主要運用在數(shù)學建模與仿真、數(shù)學分析與可視化、科學與工程繪圖和用戶界面設計等。 本章小結(jié)本章主要是初步介紹了電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的設計原理，然后又介紹了PSS的設計和汽輪機及其調(diào)節(jié)系統(tǒng)超前補償網(wǎng)絡的設計，本章還推倒出了一系列的傳遞函數(shù)。這種方法將會在下一章介紹。在系統(tǒng)的階數(shù)比較高的情況下，很難運用系統(tǒng)的解析式求出系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)的所有的零點和極點。PSS網(wǎng)絡具有一個復位相，用來消除時滯T0以后的補償效應。包括信號檢測和隨機噪聲在內(nèi)，其電平應不超過正常輸出范圍的10%,⑥ 有一定保護措施，以保證在各種運行狀態(tài)下(包括PSS故障)不會引起發(fā)電機過電壓和無功過負荷，也不會引起發(fā)電機勵磁不足或失去勵磁。但是根據(jù)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的功能在一個系統(tǒng)可能發(fā)生的振蕩頻率范圍內(nèi)提供正阻尼力矩，所以說各種電力系統(tǒng)穩(wěn)定器都應該滿足下面的要求:① 有良好的相頻特性，以合理、正確補償勵磁系統(tǒng)的相位滯后。它抽取與此振蕩有關的信號，如發(fā)電機有功功率、轉(zhuǎn)速或頻率，加以處理，產(chǎn)生的附加信號加到勵磁調(diào)節(jié)器中，使發(fā)電機產(chǎn)生阻尼低頻振蕩的附加力矩。第4章 PSS的設計本章主要介紹的是電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的定義，電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的設計原理，分析電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的應用問題，對我們下一章做一個基礎的鋪墊。這個時候，系統(tǒng)的全部特征值為： + + 當，時的特征值計算當，是系統(tǒng)的特征值全部位于右半平面，所以系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。中。如下圖：圖27阻抗等效圖根據(jù)發(fā)電機的四階非線性模型可以寫出：由以上的式子可以得到：同時 雙回路線路中有一點發(fā)生短路這個時候所形成的網(wǎng)絡如圖所示：圖28回路中一點短路的示意圖可以寫出網(wǎng)絡方程為：設，帶入上面的式子可以得到： 計算、的值將上圖的型網(wǎng)絡化成型網(wǎng)絡：圖29 的示意圖那么可以得到所以所以 第3章 無限大系統(tǒng)暫態(tài)分析本章主要討論的是電力系統(tǒng)在沒有電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）的情況下系統(tǒng)的運行狀態(tài)，這個時候系統(tǒng)應該有一下幾個部分組成，發(fā)電機、調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)、汽輪機及其調(diào)節(jié)系統(tǒng)的非線性模型，便構(gòu)成了系統(tǒng)的非線性模型。為了提高我國勵磁系統(tǒng)的精確程度，我國專家研究出了新的一種勵磁系統(tǒng)的數(shù)學模型。對于電壓或者磁鏈也可以用與上述相似的表達式寫出；例如，如果變換是唯一的，逆變換也存在，因而可以寫出那么可以用下列的式子來表示并且我們注意到了，表明變換是正交變換。對于穩(wěn)態(tài)來說，這么一等效之后，iq,id正好就是一個常數(shù)了。 帕克變換 帕克變換實際上以實際繞組變量規(guī)定出一組新的定子變量，如電流、電壓或者磁鏈。以免造成更大的損失。最后通過分析無限大系統(tǒng)在帶PSS和不帶PSS的情況下，系統(tǒng)的運行情況，得出了PSS的好處，對前途進行了展望，同時也提出了一些需要解決的問題。綜合考慮技術(shù)和經(jīng)濟兩方面因素，推薦在發(fā)電機組采用自并勵快速勵磁方式。另外它勵可控硅勵磁系統(tǒng)與自并勵可控硅勵磁系統(tǒng)相比較，元部件多，又有旋轉(zhuǎn)部件，可靠性相對較低，運行維護量大。但是，隨著電力系統(tǒng)裝機容量的增大，快速保護的應用，故障切除時間的縮短，它勵可控硅勵磁系統(tǒng)的優(yōu)勢已不是很明顯。運用電氣制動提高暫態(tài)穩(wěn)定性時，制動電阻的大小及投切時間要選擇得恰當。提高發(fā)電機輸出的電磁功率也可以提高電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。電力系統(tǒng)的故障切除時間等于繼電保護裝置的動作時間加上斷路器的動作時間。下面我們來介紹一下怎么樣來提高電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。這時電流、電壓相位關系的紊亂將引起某些保護裝置的誤動作。首先，短路電流不能過大。因為自動調(diào)節(jié)勵磁裝置在總投資中所占的比例相對較小，在提高電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性時會優(yōu)先考慮自動調(diào)節(jié)勵磁裝置。這些工程給我們的生活帶來了很多的方便，同時它又向電力系統(tǒng)的穩(wěn)定提出了更高的要求，使我們面臨著更高的挑戰(zhàn)，特別是高壓穩(wěn)定和低頻區(qū)域間振蕩比以前更加重要。諸如現(xiàn)在流行的高壓直流輸電；更廣泛的運用并聯(lián)電容器；負荷的組成和特性在發(fā)生變化。這時候動力設備中的過程將影響到電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程。在這段時間里系統(tǒng)的保護和自動裝置有一系列的動作，例如切除線路的故障和重合閘、切除發(fā)電機等等。由此可以看出來，一個系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定情況和系統(tǒng)的運行狀態(tài)以及干擾的情況有關系，也就是說，一個系統(tǒng)在某個運行情況下和干擾情況下是穩(wěn)定的，但是換了一個運行情況或者干擾情況，系統(tǒng)有可能就是不穩(wěn)定的。暫態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)在某個運行情況下突然受到大的干擾后，能否經(jīng)過暫態(tài)過程達到新的穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài)或者恢復到原來的狀態(tài)。2001年，我國電網(wǎng)運行與控制標準化技術(shù)委員會制定的DL7552001《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導則》中將功角穩(wěn)定性分為下列三類：靜態(tài)穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定、動態(tài)穩(wěn)定。但是這些控制方法雖然適合電力系統(tǒng)的非線性特性，設計出來的穩(wěn)定器具有較好的魯棒性的特點，但由于各種方法本身目前還存在一定程度的不足，因此研究具有固定結(jié)構(gòu)和參數(shù)固定的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器仍有重要的理論和實際應用意義。文獻〔17]. [18]通過詳細的仿真分析和理論分析說明發(fā)電機電磁功率和勵磁參考電壓之間的傳遞函數(shù)具有較好的不變性。PSS經(jīng)過多年的發(fā)展己經(jīng)在國內(nèi)外取的了廣泛的應用，已先后有多種控制方法用于PSS的設計，如最優(yōu)控制、模式分析、根軌跡靈敏度分析或幾種方法的組合應用等。國內(nèi)第一臺PSS于1980年在八盤峽電廠投入運行。 現(xiàn)在PSS己被認為是發(fā)電機整體不可分割的一個部分，每臺大型發(fā)電機投運時必須有PSS，并需進行合適的調(diào)整。澳大利亞1973年在土木特電站發(fā)生了不衰減功率振蕩，當時采取的措施是減負荷及增加發(fā)電機勵磁。輸電線路阻抗增加大約30%。未明確提出低頻振蕩和阻尼力矩的概念。負反饋以提高電力系統(tǒng)阻尼，稱為PSS，開始主要在西部系統(tǒng)采用，近年來GE公司、西屋公司等制造廠生產(chǎn)的大型發(fā)電機都提供PSS，己成為勵磁裝置的一個必備的部分，廣泛用于各系統(tǒng)中。為了保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，有效地抑制低頻振蕩，研制開發(fā)實用的電力系統(tǒng)穩(wěn)定裝置成為當務之急。新型的勵磁控制器能在小干擾的情況下改善穩(wěn)定性，而且同時適用于大干擾的情況下，可靠性高的勵磁系統(tǒng)是保證發(fā)電機安全發(fā)電，提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性所必須的，對保證國民生產(chǎn)的安全進行、保證人民生活的安全和有序，具有重大的意義。由于一個開關站、多個變電站以及345kV輸電線路的破壞，使得臺灣的南電北送受阻，造成臺灣彰化以北地區(qū)完全斷電，社會和經(jīng)濟損失難以估計。英國、澳大利亞、馬來西亞、芬蘭、丹麥、瑞典和意大利等國也有類似的大停電事故發(fā)生。電力系統(tǒng)在發(fā)展龐大的同時對穩(wěn)定性提出了更高的要求。我國是一個地域遼闊的大國，能源資源分布很不均勻，這就決定了我國的電力系統(tǒng)錯綜復雜的特點。如2003的美加大停電，造成了美國東北的8個洲和加拿大的部分城市停電，整個城市都處于癱瘓狀態(tài)，給人民的生活帶來了很大的影響，同時對工業(yè)、農(nóng)業(yè)很多方面造成了巨大的損失。這次震害的一個主要特點是高壓輸電塔的破壞，這在以前的地震記錄中是非常少見的。發(fā)電機的勵磁控制因為具有既可節(jié)約投資，又能在正常運行是減少電壓和頻率的波動，改善動態(tài)品質(zhì)和提高系統(tǒng)的抗干擾能力等特點。電力市場的發(fā)展更增加了運行條件的不可預知性。美國是電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）的發(fā)源地，在60年代因聯(lián)絡線低頻振蕩引起線路跳閘而造成系統(tǒng)故障，1969年開始在發(fā)電機勵磁系統(tǒng)中增加e。那時只是與快速勵磁配套，用以抑制大干擾后的振蕩。德國西部電力系統(tǒng)從70年代到80年代末期，系統(tǒng)中最大單機容量已從300MW增大到火電機組1000MVA，原子能機組1700MVA。近年來研制的模糊控制PSS，進一步提高PSS對多級振蕩的阻尼能力，已在美國取得專利。1975年維多利亞送電至南威爾士及斯諾威的抽水蓄能電站時，多次發(fā)生低頻功率振蕩，在這之后立即采取措施，投入PSS取得了良好的效果，隨著經(jīng)驗的積累。我國電力系統(tǒng)采用PSS較晚。在這之后，PSS在我國的電力系統(tǒng)中越來越多的采用。文獻[16]指出基于單機無窮大系統(tǒng)模型的經(jīng)典相位補償法具有較好的魯棒性。理論等現(xiàn)代控制技術(shù)在PSS的設計中得到了廣泛的應用。反之，若系統(tǒng)不能回到原來的運行狀態(tài)或者不能建立一個新的穩(wěn)定運行狀態(tài)，則說明系統(tǒng)的狀態(tài)變量沒有一個穩(wěn)定值，而是隨著時間不斷增大或者振蕩，系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。例如：系統(tǒng)中負荷的小量變化；又如架空輸電線因風吹擺動引起的線間距離（影響線路電抗）的微小變化等等。相反，如果一個系統(tǒng)在受到大的干擾的情況下不能夠恢復到以前的穩(wěn)定運行狀態(tài)，出現(xiàn)了諸如電壓、電流、相角不斷振蕩的情況，我們就說系統(tǒng)在這個運行狀態(tài)下不能夠保持暫態(tài)穩(wěn)定。在分析大擾動后的暫態(tài)過程有下列的三種不同的時間階段分類：（1）起始階段：指故障后約1S內(nèi)的時間段。（3）后期階段：中間階段以后的時間。 目前我國正處于飛速發(fā)展的時期，對電力的需求程度空前強烈。目前為止，我國在建或已經(jīng)建成的輸電線路有十多個，第一個為舟山實驗性直流輸電工程，葛洲壩上海為第一個高壓直流輸電工程。