同步发电机PSS与励磁系统的仿真研究-论文.pdf

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1、文章编号：1674—7070(2014)03—0221—05张伟，陈立余莉刘玉娟同步发电机PSS与励磁系统的仿真研究摘要0引言电力系统稳定器(PSS)是目前抑制电力系统低频振荡最有效的方法之一．目前，电力系统已经形成大系统、大电网、超高压、重负荷、大区在分析了同步发电机励磁控制系统及其联网和交直流联合输电的特点_l．长距离大容量的输电和大机组高快模型的基础上，研究了以PSS为辅助控制的同步发电机励磁控制方式，基于励磁装置的使用，使得电力系统低频振荡现象时有发生，严重威胁到Matlab构建了改进的PSS励磁控制系统电力系统的安全运行．常用的抑制电力系统低频振荡的措施有

2、加装的仿真模型．在三相短路以及断线故障电力系统稳定器(PowerSystemStability，PSS)，使用HVDC(HighVolt—情况下对单机无穷大系统进行仿真测试，结果表明：加装PSS的励磁控制系统ageDC)输电等，其中PSS通过附加信号控制励磁，产生一个同转子的各方面性能优越于无PSS的励磁控制速度偏差同向的电气转矩分量，从而对振荡提供阻尼[3-4]．国内外对电系统，为励磁系统的设计提供了依据．力系统稳定器和励磁控制器共同作用可以提高同步发电机运行的稳关键词电力系统；电力系统稳定器；同步发定性和抗扰动的能力有一定的共识，但对于电力系统稳定器的研究电机：

3、励磁控制系统主要还是在于其对电网低频振荡的抑制方面．本文对电力系统稳定器能够提升安装了励磁控制器的同步发电机在大扰动下稳定运行能中图分类号TP391．9文献标志码A力进行了研究，通过Matlab仿真对比已安装和未安装PSS的2个系统在三相接地短路、交流双回线一条发生断线故障状况下系统的运行情况来证明电力系统稳定器的作用．仿真结果表明，安装PSS后同步发电机的一些内在特性会发生一些改变，但是加装了电力系统稳定器的系统中同步发电机在大扰动下的稳定性得到了明显的提升．1同步发电机励磁控制系统同步发电机的运行原理是电磁感应原理，对同步发电机的励磁进行控制，是对发电机的运行进

4、行控制的重要内容之一．励磁系统是发电机的重要组成部份，它对电力系统及发电机本身的安全稳定运行有很大的影响．同步发电机的励磁系统主要由励磁功率单元、励磁调节器、测量比较单元和发电机本身构成，其中励磁功率单元是指向同步发电机转子绕组提供直流励磁电流的励磁电源部分，而励磁调鉴篙言2同0家13-自0学基金(512。7。72)；江节器则是根据控制要求的输入信号和给定的调节准则控制励磁功率苏省高校大学生实践创新训练计划单元输出的装置．发电机励磁系统直接控制同步发电机磁场电流，从P0’而控制同步发电机的电势、端电压、无功功率和电流等参量．本文采取张伟，女，博士生，讲师，主要研究方

5、向为简化的励磁控制系统结构，如图1所示．电力系统分析与控制．nuistzhangwei@163．eom2电力系统稳定器1南京信息丁程大学信息与控制学院，南京．210044电力系统稳定器的作用主要是抑制电力系统的低频振荡，低频2河海大学可再生能源发电技术教育部T程研究．11心，南京，210098振荡产生的原因是由于电力系统的负阻尼效应，常出现在联系弱、距张伟，等．同步发电机PSS与励磁系统的仿真研究222ZHANGWei，etalStudymsimulationofsynchronousgeneratorexcitationsystemwithPSS的电源和大小为50

6、0MVA的系统负荷组成．线路以及变压器参数的标幺值计算结果如图3所示，PSS使用图2所示的模型．110kV(】_0826+j0．25951．广_]图1同步发电机励磁控制系统示意Fig．1DiagramofsynchronousexcitationsystemV=1．0。0．o82I60．I2595’无穷一大糸统尸：1．o厂电负荷图3单机无穷大系统离远、负荷重的输电线路上，在采用快速、高放大倍数励磁系统时尤其明显．系统欠阻尼甚至负阻尼，导致发电机转子间的相对摇摆，输电线路上表现出来仿真研究中将对包含PSS和不含PSS的励磁控就是功率的波动．稳定器接受这些振荡信号，按照

7、制系统的单机无穷大系统进行测试，设置系统发生要求传递给励磁电压调节器，通过电压调节器的自的故障为i相接地短路(持续时间为0．1S)以及断动控制作用，对发电机转子之间的相对振荡提供正阻尼，以此来实现对振荡的抑制J．电力系统稳定器线故障．三相短路故障点设置在变压器出口110kV母线处，断线故障设置如下：在系统断线故障中交流是在自动电压调节AVR(AutomationVoltageRegula—双回线的一条线路在20S时发生了断线故障．仿真tion)的基础上，附以转速偏差△，功率偏差△尸，频率偏差△厂，加速功率偏差(△尸)中的一种或几种信号中将含有PSS和励磁控制系统