【正文】 電力,2010,23(6):3842.[29] [M].北京：清華大學(xué)出版社,2003.[30] 王鋼,丁茂生,[J].中國(guó)電機(jī)工程2004,24(7):4752.[31] 鐘連宏,[M].北京:中國(guó)電力出版社,2010.[32] [D].華中科技大學(xué),2009.[33] [J].,3:4648致 謝經(jīng)過(guò)半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè) 計(jì)是難以想象的。published online August 7,2011.[17] 《電力系統(tǒng)計(jì)算程序及其實(shí)現(xiàn)》　作者:陳亞民編電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）就是為了抑制低頻振蕩而研究的一種附加勵(lì)磁控制技術(shù)。求解這些參數(shù)可以運(yùn)用根軌跡法和頻率相應(yīng)法。 電力系統(tǒng)的穩(wěn)定一般用發(fā)電機(jī)之間的相對(duì)功角來(lái)判斷，功角和汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速有關(guān)系，然而速度的變化又會(huì)引起加速功率的變化，所以說(shuō)如果控制了加速功率就控制了功角。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Δω、功率偏差ΔPe、頻率偏差Δf中的一種或兩種信號(hào)作為附加控制,產(chǎn)生與Δω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。超前—滯后環(huán)節(jié)可補(bǔ)償勵(lì)磁系統(tǒng)引起的相位滯后。 同步發(fā)電機(jī)的電磁功率方程 隱級(jí)式發(fā)電機(jī)的電磁功率方程隱級(jí)式發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是對(duì)稱的，因而它的直軸同步電抗和交軸同步電抗是相等的，即?？蓪?dǎo)出 （213）式中 （214）定義與式（211）和式（212）相同。下面對(duì)式（27）作簡(jiǎn)要的說(shuō)明。（2）MATLAB工作環(huán)境 MATLAB工作環(huán)境主要包括一系列完成如管理工作空間的變量、數(shù)據(jù)輸入\ 輸出、M文件（MATLAB的應(yīng)用程序）的生成、調(diào)試、解釋的工具。它勵(lì)可控硅勵(lì)磁系統(tǒng)的缺點(diǎn)是由于交流勵(lì)磁機(jī)是非標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，難以標(biāo)準(zhǔn)化，即使是同容量的發(fā)電機(jī),尤其是水輪發(fā)電機(jī)，由于水頭、轉(zhuǎn)速的不同，強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)的不同，交流勵(lì)磁機(jī)的容量、尺寸也不同，因此，價(jià)格較自并勵(lì)可控硅勵(lì)磁系統(tǒng)貴。而且也可以使負(fù)荷中電機(jī)的端電壓快速回升，減小了電動(dòng)機(jī)失速和停頓的危險(xiǎn)。提高電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性提高功率極限就要盡可能的提高和，減小電抗。這種時(shí)間的長(zhǎng)短和系統(tǒng)本身的的運(yùn)行狀況和擾動(dòng)的大小有關(guān)系。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自適應(yīng)控制，模糊控制。在一段時(shí)間內(nèi)限制了發(fā)電機(jī)出力，這促使實(shí)行早已提出配置PSS的建議。經(jīng)過(guò)分析和研究，這些低頻振蕩有的是由勵(lì)磁系統(tǒng)的負(fù)阻尼作用引起的，還有的是由于遠(yuǎn)距離輸電線路中的串聯(lián)補(bǔ)償電容(1040Hz)引起的。改善和提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性對(duì)國(guó)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。本文先從理論出發(fā)，詳細(xì)分析了同步發(fā)電機(jī)的電壓方程和磁鏈方程并推導(dǎo)了簡(jiǎn)單系統(tǒng)中同步發(fā)電機(jī)的電磁功率方程以及同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程。關(guān)鍵詞：低頻振蕩；負(fù)阻尼；電力系統(tǒng)穩(wěn)定器；設(shè)計(jì)VAbstractWith the rapid development of China39。1999年9月21日，我國(guó)臺(tái)灣集集大地震對(duì)于電力系統(tǒng)造成了非常大的破壞。那時(shí)只是與快速勵(lì)磁配套，用以抑制大干擾后的振蕩。我國(guó)電力系統(tǒng)采用PSS較晚。反之，若系統(tǒng)不能回到原來(lái)的運(yùn)行狀態(tài)或者不能建立一個(gè)新的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，則說(shuō)明系統(tǒng)的狀態(tài)變量沒有一個(gè)穩(wěn)定值，而是隨著時(shí)間不斷增大或者振蕩，系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。（3） 后期階段：中間階段以后的時(shí)間。但是的增大還受到了很多條件的限制。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。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。 本論文的主要工作本文以電力系統(tǒng)穩(wěn)定器以提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定為研究?jī)?nèi)容，在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，主要做了以下的工作。而當(dāng)在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上去觀察靜止的繞組時(shí)，二者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起了這一項(xiàng)。由式 （215） (216)以及式（210）可知 (217)式中，及定義同式（210）與式（216）。 凸極式發(fā)電機(jī)的電磁功率方程 圖23所示為一凸極發(fā)電機(jī)的相量圖，由此圖可導(dǎo)出以不同電動(dòng)勢(shì)和電抗表示凸極發(fā)電機(jī)時(shí)的電磁功率方程。其產(chǎn)生的原因主要為電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行時(shí)，在擾動(dòng)下發(fā)生發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子間的相對(duì)搖擺，并在缺乏阻尼時(shí)持續(xù)振蕩導(dǎo)致。由于電壓調(diào)節(jié)器采用電壓作為控制量,且調(diào)節(jié)器及勵(lì)磁系統(tǒng)具有電磁慣性,則勵(lì)磁電壓在勵(lì)磁系統(tǒng)中將產(chǎn)生滯后于它的強(qiáng)迫分量,這種滯后會(huì)惡化系統(tǒng)阻尼,甚至引起振蕩。③ 在電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的工作過(guò)程中，不要過(guò)大的引起發(fā)電機(jī)電壓的波動(dòng)。這種方法將會(huì)在下一章介紹。模型運(yùn)行時(shí)間設(shè)置為10S,單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)在電壓出口端1S時(shí)發(fā)生三相接地短路。PSS基于系統(tǒng)在某一平衡點(diǎn)處的近似線性化模型設(shè)計(jì),針對(duì)性強(qiáng),經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單易行而且有效,獲得了普遍的應(yīng)用。 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師楊老師。 accepted May 23,2011。隨著電網(wǎng)互聯(lián)規(guī)模的擴(kuò)大，高放大倍數(shù)快速勵(lì)磁技術(shù)的廣泛采用，以及受經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保等因素影響下電網(wǎng)的運(yùn)行更加接近穩(wěn)定極限，在世界各地許多電網(wǎng)陸續(xù)觀察到低頻振蕩。無(wú)窮大系統(tǒng)：230KV,100GVA,A相相角，X/R=10。計(jì)算PSS實(shí)際上就是要求出、以及。它抽取與此振蕩有關(guān)的信號(hào)，如發(fā)電機(jī)有功功率、轉(zhuǎn)速或頻率，加以處理，產(chǎn)生的附加信號(hào)加到勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中，使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生阻尼低頻振蕩的附加力矩。 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器抑制低頻振蕩原理PSS ( power system stabilizer) 最早由美國(guó)學(xué)者F. P. demello和C. Concodri提出的。PSS的隔直環(huán)節(jié)使t趨于無(wú)窮大時(shí)PSS的輸出為零，而過(guò)渡過(guò)程中，該環(huán)節(jié)使動(dòng)態(tài)信號(hào)順利通過(guò)，從而使PSS只在動(dòng)態(tài)中起作用。式（224）中前面有一負(fù)號(hào)是由于負(fù)值定子繞組電流產(chǎn)生正值相應(yīng)繞組磁鏈而引起的，故電感元素的符號(hào)與習(xí)慣相同，這點(diǎn)和坐標(biāo)下的磁鏈方程相同。同樣地對(duì)于隱極機(jī)，由于，定子互感為常量；對(duì)于凸極機(jī)，則定子互感隨轉(zhuǎn)子位置而變。由矩陣乘積的微分性質(zhì)，有 （24）由于 （25）將式（25）代入式（24）得 （26） 將式（26）代入式（23），得坐標(biāo)下有名值電壓方程為 （27） 式中。 MATLAB 系統(tǒng)主要包括以下五個(gè)部分：（1）MATLAB語(yǔ)言 MATLAB 語(yǔ)言是一種包括控制流語(yǔ)句、函數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輸入\輸出和面向?qū)ο缶幊烫匦缘母呒?jí)語(yǔ)言，它以矩陣作為基本的數(shù)據(jù)單元，既可以快速創(chuàng)建小程序完成簡(jiǎn)單運(yùn)算，也可以為了復(fù)雜應(yīng)用，編寫完整的大應(yīng)用程序。且由于變壓器容量的變更比交流勵(lì)磁機(jī)的變更更簡(jiǎn)單、容易，因而更經(jīng)濟(jì)，更容易滿足不同電力系統(tǒng)、不同電站的暫態(tài)穩(wěn)定水平對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)的不同要求。因?yàn)楣收峡焖偾谐s短了故障的持續(xù)時(shí)間，從功角特性曲線可以看出減小了加速面積，增加了減速的面積，從而提高了發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。 提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定的措施提高電力系統(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。電力系統(tǒng)受到大的干擾，經(jīng)過(guò)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)。文獻(xiàn)[19]引入概率的概念來(lái)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。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。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 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀電力系統(tǒng)中發(fā)生過(guò)低頻振蕩。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。它在勵(lì)磁電壓調(diào)節(jié)器中，引入領(lǐng)先于軸速度的附加信號(hào)，產(chǎn)生一個(gè)正阻尼轉(zhuǎn)矩，去克服原勵(lì)磁電壓調(diào)節(jié)器中產(chǎn)生的負(fù)阻尼轉(zhuǎn)矩作用,用于提高電力系統(tǒng)阻尼、解決低頻振蕩問(wèn)題，是提高電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的重要措施之一。s power industry, the size of the power system is increasing day by day, to further improve the voltage level, increasing installed capacity and electricity load, wind, solar and other new energy power generation share of power generation the proportion of the increase of electricity the stable operation of the system bees more and more prominent. With the interconnection of large power grids, doubled the capacity of the power system, as well as the widespread use of fast excitation device, the problems of a large grid has been showing, Britain and other countries have been largescale blackouts, more and more countries the problems of large power grids concern the stability of large power grids has been the focus of the experts, lowfrequency oscillation is an important factor affecting grid stability, low frequency oscillation suppression will have a more mature approach as early as the 1970s, the most typical is power system stabilizer (PSS).Power system stabilizer (PSS) is to suppress a low frequency oscillation of additional excitation control. It is the excitation voltage regulator, the introducti