【正文】 SS網絡具有一個復位相，用來消除時滯T0以后的補償效應。但是根據電力系統(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。PSS在勵磁電壓調節(jié)器中引入附加信號,產生一個正阻尼轉矩,去克服原勵磁電壓調節(jié)器中產生的負阻尼轉矩作用,以此實現對振蕩的抑制。PSS基于系統(tǒng)在某一平衡點處的近似線性化模型設計,針對性強,經濟、簡單易行而且有效,獲得了普遍的應用。發(fā)電機產生低頻振蕩的原因可歸結為：（1） 發(fā)電機控制系統(tǒng)的參數調整不當,特別是在遠距離送電的情況下,調節(jié)器的放大倍數太高,當它產生的負阻尼轉矩大于發(fā)電機固有的正阻尼轉矩,發(fā)電機就可能產生振蕩。 PSS信號作用向量圖 電力系統(tǒng)弱阻尼產生原因目前，大型發(fā)電機普遍采用集成電路和可控硅組成的勵磁調節(jié)器，從而使自動勵磁調節(jié)器AVR的時間常數縮短、增益大大提高， 加上品閘管直接勵磁快速勵磁系統(tǒng)的廣泛采用，使得電力系統(tǒng)的阻尼降低．這是造成低頻振蕩的直接原因。它在勵磁電壓調節(jié)器中，引入領先于軸速度的附加信號，產生一個正阻尼轉矩，去克服原勵磁電壓調節(jié)器中產生的負阻尼轉矩作用。該功角特性曲線多用于電力系統(tǒng)正常運行及故障后穩(wěn)態(tài)運行穩(wěn)定性的分析和計算。由于 說明了坐標下同步電機有名值方程中定子、轉子繞組間的互感不可逆，這個問題將在標幺制基值選取中予以解決。是對角陣，它反映了定子等值繞組間的互感為零，是相互解耦的，而且是定常陣，不隨轉子位置而變化。根據 （210） （211）式中，從而恒為正值。當轉子靜止（=0）時，此項為零。2 同步發(fā)動機方程 同步發(fā)動機的電壓方程對于abc坐標下的電壓方程，可將定子、轉子量分開，改寫為 （21）式中，可為；；。（5）MATLAB應用程序接口(API) 它是一個允許用戶編寫與MATLAB交互的C 和FORTRON程序的庫，包括從MATLAB中調用程序、調用MATLAB作為計算引擎和讀\寫MAT文件。加拿大魁北克電力公司的專家們首先作了此項工作，在MATLAB環(huán)境下，開發(fā)了MATLAB\ Simulink\Toolbox\Power blockset(即電力系統(tǒng)分析模塊) ，并建立了電力系統(tǒng)的相關設備庫。當發(fā)電機機端電壓下降時其強勵能力下降，對電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定不利。除了上述的措施之外，還有其他的方法來提高電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性，比如在串聯電容補償裝置中附加強行補償，在切除故障線路的同時來增大串聯補償電容的容抗，以補償由于切除故障線路而增加的線路電抗。采用自動重合閘裝置，當遇到故障時先切除線路，過一會兒再合上斷路器，如果這時候故障已經消失了，則說明自動重合閘成功。此外，補償度過大還可能引起其他的問題，例如自勵磁現象。采用串聯電容補償同樣也可以提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。1929年瑞典（ASES）公司首創(chuàng)了（HVDC）技術。（2） 中間階段：在起始階段后，大約持續(xù)5S左右的時間段。這里所說的大干擾是區(qū)別與前面說說的小干擾而言的，比如短路、突然斷開線路或發(fā)電機等。 電力系統(tǒng)穩(wěn)定 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的分類電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問題就是當系統(tǒng)在某一正常運行狀態(tài)下受到某種干擾后，能否經過一定的時間后回到原來的運行狀態(tài)或者過渡到一個新的穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài)問題。這些方法著重于單個額定運行點的考慮，而不計系統(tǒng)運行的魯棒特性，因此，對于像電力系統(tǒng)這樣的高度非線性系統(tǒng)難以保證其在較寬運行范圍內的穩(wěn)定，因此使PSS具有魯棒性成為近年來得研究重點。他們對新機組勵磁系統(tǒng)的要求是:①高響應勵磁系統(tǒng)。為了解決系統(tǒng)電壓波動，采用了高增益的快速電壓調節(jié)器以改善系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定及電壓穩(wěn)定，并在所有的大機組上都配置了PSS，之后電網運行穩(wěn)定。近年來又研制了微機PSS，用在來克丁頓抽水蓄能電站的6臺325MVA機組上。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，對保證國民生產的安全進行、保證人民生活的安全和有序，具有重大的意義。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。用于提高電力系統(tǒng)阻尼、解決低頻振蕩問題，是提高電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性的重要措施之一。由于電力系統(tǒng)在正常運行時會發(fā)生頻率的振蕩，對我們的生產生活帶來了很多的危害，給我國的國民經濟造成了巨大的損失。 畢 業(yè) 論 文題目 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器pss的設計 專 業(yè)：電氣工程及其自動化學 院： 電氣工程學院 年 級： 學習形式： 學 號： 論文作者： 指導教師： 職 稱： 完成時間： 鄭 重 聲 明本人的學位論文是在導師指導下獨立撰寫并完成的，學位論文沒有剽竊、抄襲、造假等違反學術道德、學術規(guī)范和侵權行為，否則，本人愿意承擔由此而產生的法律責任和法律后果，特此鄭重聲明。本文還介紹了電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的設計原理和對電力系統(tǒng)造成的影響、使用電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的好處。它在勵磁電壓調節(jié)器中，引入領先于軸速度的附加信號，產生一個正阻尼轉矩，去克服原勵磁電壓調節(jié)器中產生的負阻尼轉矩作用。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)、農業(yè)很多方面造成了巨大的損失。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)品質和提高系統(tǒng)的抗干擾能力等特點。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。輸電線路阻抗增加大約30%。 現在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，并需進行合適的調整。PSS經過多年的發(fā)展己經在國內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。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構和參數固定的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器仍有重要的理論和實際應用意義。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)。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。諸如現在流行的高壓直流輸電；更廣泛的運用并聯電容器；負荷的組成和特性在發(fā)生變化。因為自動調節(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)先考慮自動調節(jié)勵磁裝置。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。電力系統(tǒng)的故障特別是高壓輸電線路的故障大多數是短路故障，而且都是暫時性的短路故障。否則，會發(fā)生欠制動，即制動作用過小，發(fā)電機仍要失步；或者發(fā)生過制動，即制動過大，發(fā)電機雖在第一次振蕩中沒有失步，卻在切除故障和切除制動電阻后的第二次振蕩中或以后失步了。自并勵可控硅勵磁系統(tǒng)的缺點是它的勵磁電源來自發(fā)電機端，受發(fā)電機機端電壓變化的影響。同樣，電力系統(tǒng)是一個相對復雜的、維數很高的系統(tǒng)，MATLAB必將成為分析電力系統(tǒng)問題的強大而有效工具。（4）MATLAB數學函數庫 該庫收集了巨量的數學函數及算法，從簡單的數學函數如sum、sine、cosine和復數運算，到復雜的函數如矩陣求逆、求特征值、Bessel函數、FFT。（3）分析了電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的作用。（2）式（27）右邊第二項稱為速度電動勢。（1） 定子繞組的自感與互感。對于隱極機，從而?？傻? （221） (222)以上二式中的定義同式（218）~式（220）。 穩(wěn)態(tài)運行矢量圖（）（1） 以空載電動勢和同步電抗表示發(fā)電機時 （225）發(fā)電機輸出的有功功率表示為： （226）將式（225）代入式（226）中，可得 （227）式中，發(fā)電機有功功率的功—角特性曲線為一正弦曲線，其最大值為，也稱為功率極限。3 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器基本介紹 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器簡介 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（pss）是為抑制低頻振蕩而研究的一種附加勵磁控制技術。限幅環(huán)節(jié)可確保大干擾時PSS的輸出不會造成電機端電壓的變化超標。一般來說，涉及機組越多、區(qū)域越廣，則振蕩頻率越低。它抽取角速度,功率或頻率等鎮(zhèn)定參量,經過主要由放大、復位和超前滯后等環(huán)節(jié)組成的校正環(huán)節(jié)處理后將產生的附加勵磁控制信號和機端電壓一起作為勵磁系統(tǒng)的輸入。目前,提高電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性的重要措施之一是采用在電力系統(tǒng)勵磁調節(jié)器上附加電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS ( Power System Stabilizer)的附加勵磁控制方案。 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的設計原理由于使用的信號不同和元件的不同，電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）可以有各種不同的電路。輔助信號具有補償這種滯后的相位的功能，PSS網絡必須有超前補償的功能。所以，用一般的方法難于求解系統(tǒng)的根軌跡。在下一章中，我們主要一些參數的計算，并介紹遺傳算法的相關計算。電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS 模塊需設置的參數包括量測時間常數、沖洗器時間常數、超前和滯后時間常數、增益及輸出限幅，本課題采用了PSS的默認值。 本章小結本章分析了低頻振蕩產生的原因,以及電力系統(tǒng)穩(wěn)定器抑制低頻振蕩的原理,并借助MATLAB 對PSS參數進行整定,簡單方便,并對在MATLAB 中建立的電力系統(tǒng)仿真模型進行小擾動實驗,結果表明,參數整定合理,并且系統(tǒng)勵磁調節(jié)器上附加具有合理參數的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器后,對低頻振蕩的抑制有明顯的作用,能明顯地改善電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性能。其基本原理是在自動電壓調節(jié)的基礎上,輔以轉速偏差Δω、功率偏差ΔPe、頻率偏差Δf中的一種或兩種信號作為附加控制,產生與Δω同軸的附加力矩,增加對低頻振蕩的阻尼,以增強電力系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性。 展望未來 隨著世界經濟的發(fā)展，人們對供電的可靠性和穩(wěn)定性日益提高。 出版日期:1995年11月第1版[18] 《電力系統(tǒng)課程設計及畢業(yè)設計參考資料》作者:曹繩敏主編在此，我再說一次謝謝！謝謝大家?。?！37