基于matlab的pss仿真分析畢業(yè)論文-預(yù)覽頁
【正文】 這樣的擾動(dòng)在電力系統(tǒng)中由于小的負(fù)荷和發(fā)電變化而會(huì)連續(xù)發(fā)生。對(duì)于一臺(tái)發(fā)電機(jī)呈輻射狀接入大系統(tǒng)的情況，若無自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器(即勵(lì)磁電壓不變)時(shí)，其失穩(wěn)是由于缺乏足夠的同步轉(zhuǎn)矩。2）暫態(tài)穩(wěn)定是電力系統(tǒng)遭受嚴(yán)重暫態(tài)擾動(dòng)下保持同步的能力。系統(tǒng)中發(fā)生的擾動(dòng)其嚴(yán)重程度和發(fā)生的概率是在很大范圍內(nèi)變化的。假定在斷開相應(yīng)斷路器，隔離故障元件情況下故障被清除。3）動(dòng)態(tài)穩(wěn)定一詞也廣泛用于轉(zhuǎn)子角穩(wěn)定的文獻(xiàn)中。鑒于用動(dòng)態(tài)穩(wěn)定一次帶來許多混淆，國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議(CIGRE)和跨國(guó)電氣工程師會(huì)(IEEE)都建議不用該詞。在某些故障情況下，發(fā)電機(jī)端電壓降低將導(dǎo)致電力系統(tǒng)穩(wěn)定水平下降。勵(lì)磁功率單元向同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子提供直流電流，即勵(lì)磁電流；勵(lì)磁調(diào)節(jié)器根據(jù)輸入信號(hào)和給定的調(diào)節(jié)準(zhǔn)則控制勵(lì)磁功率單元的輸出。根據(jù)運(yùn)行方面的要求，勵(lì)磁控制系統(tǒng)應(yīng)該承擔(dān)以下任務(wù)：1）電壓控制：電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)，負(fù)荷總是經(jīng)常波動(dòng)的，同步發(fā)電機(jī)的功率也就相應(yīng)的變化。3）提高同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性。可見，勵(lì)磁系統(tǒng)可以通過改變勵(lì)磁電流從而改變來改善系統(tǒng)穩(wěn)定性。當(dāng)水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)生故障突然跳閘時(shí)，由于它的調(diào)速系統(tǒng)具有較大的慣性，不能迅速關(guān)閉導(dǎo)水葉，因而會(huì)使轉(zhuǎn)速急劇上升。通常認(rèn)為，自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器應(yīng)能保證同步發(fā)電機(jī)端電壓靜差率:半導(dǎo)體型的1%，電磁型的3%。5）具有較小的時(shí)間常數(shù)，能迅速響應(yīng)反饋信息的變化。2)具有足夠的勵(lì)磁頂值電壓和電壓上升速度?，F(xiàn)在一般大容量機(jī)組往往采用快速勵(lì)磁系統(tǒng)，勵(lì)磁系統(tǒng)電壓響應(yīng)時(shí)間(勵(lì)磁電壓達(dá)到95%頂值電壓所需時(shí)間)，稱為高初始響應(yīng)勵(lì)磁系統(tǒng)。這里指的“勵(lì)磁機(jī)”為各種勵(lì)磁系統(tǒng)的輸出功率部件，包括靜止整流部件。因此，從這點(diǎn)上來說，PSS如果參數(shù)選取不對(duì)，不但不能幫助系統(tǒng)穩(wěn)定，還可能會(huì)起反作用，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。其基本原理是在自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上，輔以轉(zhuǎn)速偏差、功率偏差、頻率偏差中的一種或兩種信號(hào)作為附加控制，產(chǎn)生與同軸的附加力矩，增加對(duì)低頻振蕩的阻尼，以增強(qiáng)電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。電力系統(tǒng)穩(wěn)定器對(duì)于低頻振蕩具有良好的抑制能力，不但可以抑制低頻振蕩，而且可以改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)品質(zhì)。圖1 阻尼轉(zhuǎn)矩向量圖如圖1，為電壓調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的附加轉(zhuǎn)矩，落后于轉(zhuǎn)子角振蕩的相位為，如果我們能產(chǎn)生一個(gè)足夠大的純粹的正阻尼轉(zhuǎn)矩，則與的合成轉(zhuǎn)矩就位于第一象限，而它的兩個(gè)分量同步及阻尼轉(zhuǎn)矩都是正的。圖3 單機(jī)無窮大系統(tǒng) 圖4 多機(jī)無窮大系統(tǒng)單機(jī)系統(tǒng)：1）同步發(fā)電機(jī)參數(shù)2）勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)3）PSS參數(shù)多機(jī)系統(tǒng)：1）同步發(fā)電機(jī)參數(shù)2）勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)3）PSS參數(shù)5 電力系統(tǒng)暫態(tài)過程的仿真實(shí)現(xiàn) 仿真模型的建立1）單機(jī)系統(tǒng)PSS模型：圖5 單機(jī)系統(tǒng)PSS模型圖6 測(cè)量模塊圖7 PSS模塊2）多機(jī)系統(tǒng)PSS模型：圖8 多機(jī)系統(tǒng)PSS模型圖9 PSS加勵(lì)磁系統(tǒng)模型 單機(jī)系統(tǒng)PSS仿真結(jié)果在上面仿真模型的建立基礎(chǔ)上，對(duì)傳統(tǒng)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)和加上PSS的勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行仿真試驗(yàn)，以下是這兩個(gè)系統(tǒng)的仿真試驗(yàn)結(jié)果。圖28 多機(jī)PSS系統(tǒng)電功率的階躍響應(yīng)（）2) 兩相接地故障圖29 多機(jī)PSS系統(tǒng)電功率的階躍響應(yīng)（）3) 三相接地故障圖30 多機(jī)PSS系統(tǒng)電功率的階躍響應(yīng)（） 仿真結(jié)果分析對(duì)單機(jī)系統(tǒng)，圖11117為沒有加PSS的勵(lì)磁系統(tǒng)，由仿真波形可以看出，對(duì)于小擾動(dòng)和單相接地大擾動(dòng)其穩(wěn)定時(shí)間都比加入PSS的勵(lì)磁系統(tǒng)要慢并且波動(dòng)要大。同時(shí)，短路故障切除時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定沖擊越大，故障切除后越難恢復(fù)穩(wěn)定。對(duì)多機(jī)系統(tǒng)，短路時(shí)間過長(zhǎng)則系統(tǒng)不能恢復(fù)穩(wěn)定，且多機(jī)系統(tǒng)的波動(dòng)較大，多機(jī)系統(tǒng)里加入了PID控制器，初始的電功率波動(dòng)可以很快趨于穩(wěn)定。單機(jī)利用PSS(電力系統(tǒng)穩(wěn)定器)將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋給發(fā)電機(jī)，多機(jī)反饋，可以有效防止或降低電網(wǎng)低頻振蕩，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)
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