两种电力系统稳定器（PSS）的优化设计仿真

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1、维普资讯http://www.cqvip.comElectricPowerStandardization&ConstructionCostInformation6／2007(总第64期)两种电力系统稳定器(PSS)的优化设计仿真OptimigedesignemluatoroftwokindsPSS程磊，晁勤，秋向飞，李宁(1．新疆大学电气工程学院新疆乌鲁木齐830008；2．陕西送变电工程公司陕西西安710014；3．陕西电力设计院陕西西安710000)【摘要】电力系统稳定器(Pss)的参数设置对其控制效果至关重要。以系统功率振荡和功角振荡幅值最小为目标，利用MATL

2、AB建立仿真模型。通过仿真曲线，看出电力系统稳定器PSS对低频振荡有良好的抑制作用。其中又以MB—PSS为佳。【关键词】电力系统稳定器MATLAB低频振荡带作用，是由微分带通滤波器，放大器，限幅器组1引言成．输出是这三个频带输出之和并再经一个限幅器作为PSS的输出而到达励磁装置。随着电网的日益扩大．大容量机组在网中的第二种即DeltaW型PSS。它由低通滤波器，不断投运以及快速励磁装置的广泛使用．低频振放大器，冲洗器，相位补偿器以及限幅器组成。当荡在大规模互连网中就容易产生．它严重威胁着电力系统振荡引起了发电机的机械振荡，这种振电力系统的安全稳定运行。电力系统稳定器(

3、PSS)荡也即功率振荡。为保持电力系统稳定，必须有足是为了抑制低频振荡而最早发展起来的一种附加够的阻尼。DeltaW型PSS通过调节励磁可对同步励磁控制器．已在国内外获得广泛应用。发电机转子产生阻尼以抑制振荡。这种PSS的输入可以是发电机转子转速，也可以是加速功率。2原理3建立仿真模型电力系统的低频振荡主要可分为四种：本地振荡：一个电厂与其余电厂之间的振荡，如图1所示，由同步发电机，汽轮机和励磁调振荡频率主要在0．8到4．0赫兹之间：节器系统，电力系统稳定器模，变压器，线路，无功厂间振荡：两个电气距离较近的电厂间的振补偿装置，负载，构成一个两机系统。荡，振荡频率在1到

4、2赫兹之间：3．1仿真模型群体振荡：两个主要的电站之间的振荡，振荡3．2仿真系统的数学模型频率主要在0．2到0．8赫兹之间：发电机动态方程如(1)式所示：全局振荡：—个固定区域中所有发电机都振荡。M+D+K-△8_一KEAE(1)是采取转速偏差(△∞)，频率偏差(Af)，加速功率偏差(△p。)，电功率偏差(p)中的一个信号或其单位阶跃响应如(2)式所示。几个信号，作为自动励磁调节器AER的附加输8(t)=1一(——)e凡(凡x／1—t+、／1入．产生阻尼力矩，提高电力系统稳定性。01"CCOS~)(2)第一种PSS以转速偏差(△∞)为输入信号的MB—PSS，对前述的低

5、频带，中频带，高频带的低频式中、／为固有频率；振荡均有好的抑制效果。MB—PSS同时对三个频40维普资讯http://www.cqvip.com6／2007(,~,第64期)电力标准化与技术经济&i-I+⋯1、0PS0一：●■●●I一—-一M日P0S■■■●●●——．H一·．6#3¨pSS一一图1仿真模型=—为阻尼比；、／MKl、／1一为阻尼频率。可见，阻尼转矩系数D越大，阻尼越强，对振荡的抑制能力就越强。而同步转矩系数K1越大。阻尼越弱，对振荡的抑制能力就越弱。发电机组本质上是振荡系统’由于存在电气和机械阻尼，振荡很快衰减。可控制电气阻尼f即励磁或PSS)来提高机组

6、动态稳定性。b)发电机1的输出功率曲线4仿真试验按照图3的系统仿真模型分别在阶跃输人信号下未加PSS和加上不同输人信号时，通过大量改变PSS参数T，T：，，T4，观察发电机1和发电机2的输出电磁功率以及系统功角的波形，进行仿真试验。c)发电机2的输出功率曲线1)系统未加PSS的小扰动仿真曲线，见图2，图2系统未加PSS的小扰动仿真曲线其中a是功角曲线，b是发电机1的输出功率，c是发电机2的输出功率。由图可见．未加人PSS时，发电机输出的电磁功率失稳。功角超过180度，仿真在接近3．5秒时停止。2)系统加人MB—PSS和DeltaWPSS的小扰动仿真曲线，见图3。其中a

7、是加人不同PSS时两机的功角曲线．b是分别加人不同PSS时发电机1的输出功率．c是分别加人不同PSS时发电机2的输出功率。图中实线是加人MB—PSS的曲线，虚线是加人DeltaWPSS的曲线。(下接第52页)a)功角曲线41维普资讯http://www.cqvip.comElectricPowerStandardization＆ConstructionCostInformation6／2007(总第64期)可再生能源资源得到充分利用。的财政资金支持可再生能源发展。国家运用税收4．制定电价和费用分摊政策。国务院价格主政策对水能、生物质能、风能、太阳能、