【正文】 0) ? ?5 6 5 652 12226 6 61T T T TTu u uT T T?? ? ? ? ?? ?? ? ? (411) ? ? ? ?25 6 5 6 5 5 653 1 2 34 3 26 6 6 61T T T T T T TTu u u uT T T T?? ? ? ? ? ??? ?? ? ? ? (412) * 5 5 53 3 2 16 6 6T T Tu u u uT T T ?? ? ? ? ?????? ? ? ????????? (413) 由圖。 MATLAB 主要運(yùn)用在數(shù)學(xué)建模與仿真、數(shù)學(xué)分析與可視化、科學(xué)與工程繪圖和用戶界面設(shè)計(jì)等。00 . 5 3 0 9 1 0 0 1 1 . 2 68 . 3 7 5 0 . 0 5exdeKK r a d sTT? ?? ? ?? 39。 幾個(gè)參數(shù)的確定 PSS 網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算 同步功率系數(shù) 39。 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器 PSS 的設(shè)計(jì)與仿真 24 本章小結(jié) 本章主要是介 紹了電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的設(shè)計(jì)原理，然后又介紹了 PSS 的設(shè)計(jì)和汽輪機(jī)及其調(diào)節(jié)系統(tǒng)超前補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，本章還推倒出了一系列的傳遞函數(shù)。 汽輪機(jī)及其調(diào)節(jié)系統(tǒng)超前補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì) 由前面的圖 26 可以看出 RmT? ? 之間具有相位 滯后，對(duì)于這種相位滯后我們可以運(yùn)用超前網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償。因此， PSS網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)可表示如 下： 00 1021() 11 ns K T S TSGS T S T S???? ?????? (41) 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器 PSS 的設(shè)計(jì)與仿真 22 又因?yàn)?1 2 12 2 21111TT S T TT S T S T?????? 下圖是以速度作為輔助穩(wěn)定 信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)圖： R?? Ru 0K? ST TT 2 2111 ??21TT ST TT 2 2111 ??21TT1V nV 3C 3C? sV??? ? ? 圖 41PSS 網(wǎng)絡(luò)圖 以 2n? 為例子寫出 PSS 的狀態(tài)方程如下： 11 0 1 221 RTV K u V TT? ????? ? ? ????????? (42) 0112 1 2 2221 RKTTV V u V TTT? ??? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ??? (43) 其中 1V 、 2V 是 PSS 的狀態(tài)變量。 但是根據(jù)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的功能 在 一個(gè) 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(yīng)該滿足下面的 要求 : ① 有良好的相頻特性，以合理、 正確補(bǔ)償勵(lì)磁系統(tǒng)的相位滯后。 江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 4 PSS 的設(shè)計(jì) 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(shè)計(jì)原理，分析電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的應(yīng)用問題，對(duì)我們下一章做一個(gè)基礎(chǔ)的鋪墊。 , seceT ? 。3231 rhM M M T?? ??? ? ??? (39) 調(diào)速器輸出信號(hào)的限幅環(huán)節(jié)可以表示如下： 2 0 1 0 21 1 1 1 0 21 0 0 1 1C M M M CM M C M M CC M M M C? ? ???? ? ? ??? ? ? ?? (310) 其中 gk ：調(diào)速器放大倍數(shù) sT ：調(diào)速器時(shí)間常數(shù) chT ：汽容時(shí)間常數(shù) rhT ：中間再熱時(shí)間常數(shù) 39。0q F D q d d d dE E E x x I T? ? ? ? ? (32) ? ?? ?39。 發(fā)電機(jī) 非線性 模型 計(jì)算大擾動(dòng)時(shí)系統(tǒng)的運(yùn)行 情況是用的非線性模型： ? ?39。 39。s i n c o sd e d d e q e d eI r R E V x X E V r R x X???? ????? ? ? ? ? ? ? ? ??? ???? (233) ? ? ? ?39。如下圖： 12 圖 27 阻抗等效圖 根據(jù)發(fā)電機(jī)的四階非線性模型可以寫出： 39。? ：高壓汽缸功率占汽輪機(jī)總功率的比率 1C 、 2C ：調(diào)速器輸出信號(hào)的限幅值 總結(jié)上述的結(jié)果可以得到電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 439。為了提高我國勵(lì)磁系統(tǒng)的精確程度，我國專家研究出了新的一種勵(lì)磁系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。0 0 0()qa q q d dE E x x I? ? ? (220) dx ：直軸同步電抗 qx ：交軸同步電抗 39。39。39。所以無論是 0 dq??還是 abc?? 都可以用同樣的 功率表達(dá)式。 圖 22 同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)模型 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器 PSS 的設(shè)計(jì)與仿真 8 從數(shù)學(xué)意義上講， 帕克 變換沒有什 么，只是一個(gè)坐標(biāo)變換而已，從 abc 坐標(biāo)變換到 dq0 坐標(biāo)， ua,ub,uc,ia,ib,ic,磁鏈 a,磁鏈 b,磁鏈 c 這些量都變換到 dq0 坐標(biāo)中。要想電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，每一個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)該是穩(wěn)步運(yùn)行的，任何一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生了故障，都會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生巨大的影響。 綜合考慮技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面因素，推薦在發(fā)電機(jī)組采用自并勵(lì)快速勵(lì)磁方式。但是，隨著電力系統(tǒng)裝機(jī)容量的增大，快速保護(hù)的應(yīng)用，故障切除時(shí)間的縮短，它勵(lì)可控硅勵(lì)磁系統(tǒng)的優(yōu)勢已不是很明顯。 提高發(fā)電機(jī)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。 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。首先，短路電流不能過大。這些工程給我們的生活帶來了很多的方便，同時(shí)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。這時(shí)候動(dòng)力設(shè)備中的過程將影響到電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程。由此可以看出來，一個(gè)系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定情況和系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)以及干擾的情況有關(guān)系，也就是說，一個(gè)系統(tǒng)在某個(gè)運(yùn)行情況下和干擾情況下是穩(wěn)定的，但是換了一個(gè)運(yùn)行情況或者干擾情況，系統(tǒng)有可能就是不穩(wěn)定的。 20xx 年，我國電網(wǎng)運(yùn)行與控制標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)制定的 DL75520xx《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)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(dòng)態(tài)穩(wěn)定。文獻(xiàn) [17]. [18]通過詳細(xì)的仿真分析和理論分析說明發(fā)電機(jī)電磁功率和勵(lì)磁參考電壓之間的傳遞函數(shù)具有較好的不變性。國內(nèi)第 一臺(tái) PSS 于 1980 年在八盤峽電廠投入運(yùn)行。 澳大利亞 1973 年在土木特電站發(fā)生了不衰減功率振蕩，當(dāng)時(shí)采取的措施是減負(fù)荷及增加發(fā)電機(jī) 勵(lì)磁。未明確提出低頻振蕩和阻尼力矩的概念 。為了保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，有效地抑制低頻振蕩，研制開發(fā)實(shí)用的電力系統(tǒng)穩(wěn)定裝置成為當(dāng)務(wù)之急。由于一個(gè)開關(guān)站、多個(gè)變電站以及 345kV 輸電線路的破壞，使得臺(tái)灣的南電北送受阻，造成臺(tái)灣彰化以北地區(qū)完全斷電，社會(huì)和經(jīng)濟(jì)損失難以估計(jì)。 電力系統(tǒng)在發(fā)展龐大的 同時(shí)對(duì)穩(wěn)定性提出了更高的要求。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。s design principles and the impact on the power system, the use of the benefits of power system stabilizer. The frequency of oscillation maybe happen to power system when the system In the normal gives a great help if the power system after the addition of PSS. Power system stabilizer (PSS) is to suppress a low frequency oscillation of additional excitation control. It is the excitation voltage regulator, the introduction of axial velocity ahead of additional signals to produce a positive damping torque to overe the primary excitation voltage regulator produced negative damping torque effect. Improving power system damping, lowing frequency oscillation problem solving is to improve power system dynamic stability of the important measures. This paper analyzes the power system stabilizer research background and research status at home and abroad, and then to the infinite system of mathematical models of specific analysis, and then analyzed the system with PSS and without PSS operation of the system, and finally Of the two cases were pared and analyzed the advantages and disadvantages of PSS, while the future of the power system of a higher challenge. Keyword: Excitation control ； Lowfrequency oscillation ； Power System Stabilizer III 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 I 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器 PSS 的設(shè)計(jì)與仿真 摘要 由于電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)會(huì)發(fā)生頻率的振蕩，對(duì)我們的生產(chǎn)生活帶來了很多的危害，給我國的國民經(jīng)濟(jì)造成了巨大的損失。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人 或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 改善和提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性對(duì)國民經(jīng)濟(jì)有著十分重要的意義，電力系統(tǒng)失去穩(wěn)定時(shí)，發(fā)電機(jī)不能正常發(fā)電，用戶 不能正常用電，并引起系統(tǒng)參數(shù)巨大 變化，往往會(huì)造成大面積的停電事故。地震中還有大量電力設(shè)備，特別是變電站和開關(guān)站設(shè)備遭到大量破壞。 國內(nèi)外研究狀況 電力系統(tǒng)中發(fā)生過低頻振蕩。 加拿 大用改進(jìn)勵(lì)磁系統(tǒng)性能作為提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定的基本措施，采用高增益快速勵(lì)磁系統(tǒng)以提高系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定和電壓穩(wěn)定，采用 PSS 以提高動(dòng)態(tài)穩(wěn)定。 1974 年由于某 330KV 線路并聯(lián)電抗器故障退出，使利得爾發(fā)電機(jī)低勵(lì)運(yùn)行，發(fā)生低頻振蕩。此后在湖南鳳灘電廠 4 臺(tái) l00MW 機(jī)組上安裝了 PSS，使鳳灘至益陽間線路輸送功率從 160MW 增至 273MW 以上。文獻(xiàn) [19]引入概率的概念來考慮多個(gè)運(yùn)行條件下 PSS 的動(dòng) 態(tài)性能，從而保證 PSS 的魯棒性。 電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)受到小干擾后，不發(fā)生自發(fā)振蕩或非周期性失步，自動(dòng)恢復(fù)到初始運(yùn)行狀態(tài)的能力。 電力系統(tǒng)受到大的干擾，經(jīng)過一段時(shí)間后，會(huì)逐步趨向穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)或者趨于失步狀態(tài)。另外，系統(tǒng)中還將由于頻率和電壓的下降，發(fā)生自動(dòng)裝置切除部分負(fù)荷等操作。 提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的根本辦法是 使電力系統(tǒng)有較高的功率極限、抑 自 發(fā)振蕩的產(chǎn)生、盡可能減小發(fā)電機(jī)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的振蕩幅度。當(dāng)補(bǔ)償度過大時(shí)，在裝在離電源較近的高壓輸電線路上的電容器后方短路時(shí)，電容器的容抗可能大于變壓器和電容器前面輸電線路的電抗之和。 快速切除故障對(duì)于提高電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性有這決定性的作用。說到提高發(fā)電機(jī)輸出的電磁功率先介紹一下電氣制動(dòng)。自并勵(lì)可控硅勵(lì)磁系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，元部件少，其勵(lì)磁電源來自機(jī)端變壓器，無旋轉(zhuǎn)部件，運(yùn)行可靠性高，維護(hù)工作量小。為驗(yàn)證其正確性，通過穩(wěn)定計(jì)算研究了滿發(fā)時(shí)發(fā)電機(jī)組采用自并勵(lì)勵(lì)磁方式的穩(wěn)定情況，計(jì)算結(jié)果表明，發(fā)電機(jī)組采用自并勵(lì)勵(lì)磁方式可滿足系統(tǒng)穩(wěn)定的要求，但必須同時(shí)加裝電力系統(tǒng)穩(wěn)定器 (PSS