水轮发电机调速侧电力系统稳定器设计

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1、水轮发电机调速侧电力系统稳定器设计摘要：本文研究了低频振荡产生原理和特点。由于其振荡频率很低可以考虑在发电机调速侧添加电力系统稳定器(pss)来抑制低频振荡。根据低频振荡的频率和系统滞后角度选取适当的参数，利用相位补偿原理对低频振荡进行补偿。经过MATLAB软件仿真验证，发电机调速侧电力系统稳定器(GPSS)对电力系统低频振荡有较好的抑制作用，提高了电力系统的稳定性。关键词：电力系统稳定性；低频振荡；相位补偿原理;调速侧电力系统稳定器引言随着我国电力建设事业的发展，大容量发电厂和超高压远距离输电线路正在建设和投入运行，电力系统稳定问题更显突出。电力系统失去稳定，往往会造成大面积的停电

2、，给国民经济带来严重损失，如何提高电力系统的运行的稳定性成了一个迫切要求解决的问题。本文通过分析当前各种PSS应用情况发现发电机励磁系统和电力网联系密切，调速系统和电力网联系较弱。所以本文研究调速侧电力系统稳定器对低频振荡的抑制效果，并用MATLAB仿真多机无穷大系统中GPSS对低频振荡的抑制作用。1电力系统低频振荡的抑制措施从控制手段方面来看，国际上目前最常见的方法为励磁系统附加稳定控制。这种方法的研究经历了比例式控制、“PID”型电压调节器、电力系统稳定器（PSS）、线性最优励磁控制方式（LOEC）以及具有自适应能力的最优励磁控制器几个阶段。在这些励磁系统附加稳定控制的方法中，应

3、用得最普遍、最成功的是PSSo目前，PSS已在世界各地被广泛采用，主要是因为有大量的实践证明用PSS来抑制系统低频振荡是一种经济、简单易行而且有效的方法［1］。2GPSS原理及计算方法2.1水轮机特性及其传递函数2.2水轮机调速器特性及其传递函数调速器是这样设计的，当原动机转速下降低于参考水平值时，它使输入能量增大。反之，转速高于参考水平时，它使输入的能量减小［3］。本文将采用IEEE委员会报告中，推荐的水轮机机械液力调速器的模型［4］进行仿真分析。2.3GPSS的传递函数3.1三机无穷大系统仿真4结论提高电力系统稳定性可以提高供电系统电能质量，减少故障的发生和故障严重性，这直接减少

4、在这方面的经济损失对整个电力系统有着重大意义。低频振荡是影响电力系统稳定性的重要方面。随着技术的发展，大容量发电厂和超高压远距离输电线路正在建设和投入运行，电力系统稳定问题更显突出，低频振荡时有发生严重影响电力系统稳定性。GPSS从和电力系统联系较弱的调速侧入手，实现较强的鲁棒性控制，通过调速控制实现以改变系统阻尼可谓另辟蹊径。这一观点的提出为提高电力系统稳定性做出了突出贡献。参考文献[1]王敏.电力系统低频振荡的原因与对策闭广东水利水电职业技术学院学报，2004,2(1)：1-4.[2]商国才•电力系统自动化[M].天津大学出版社，1996.[3]余耀南•动态电力系统[M].水利电

5、力出版社，1985.[4]袁季修.电力系统安全稳定控制[M].中国电力出版社，1996.[5]郝玉山，王海风，韩祯祥，杨以涵，B.W.HOGG.电力系统稳定器于调速系统之研究[J]•电力系统自动化，1992(5)：36-42.[6]绪方，胜彦.现代控制工程[M].科学出版社，1976.[7]李维波.MATLAB在电气工程中的应用[M].中国电力出版社，2007.