基于matlab的pss仿真分析本科毕业设计(编辑修改稿)

基于matlab的pss仿真分析本科毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

为了能在人工稳定区域运行，要求励磁调节器没有失灵区。 4）励磁调节器应能迅速的反应系统故障，具备强行励磁等控制功能以提高暂态稳定和改善系统运行条件。 5）具有较小的时间常数，能迅速响应反馈信息的变化。 励磁功率单元受控于励磁调节器，对其要求如下： 1）要求 励磁功率单元有足够的可靠性，并具有一定的调节容量。 在电力系统运行中，发电机依靠励磁电流的变化进行系统电压和本身无功功率的控制。 因此，励磁功率单元应具有足够的调节容量以适应电力系统中各种运行工况的要求。 2)具有足够的励磁顶值电压和电压上升速度。 从改善电力系统运行条件和提高电力系统暂态稳定性来说，希望励磁功率单元具有较大的强励磁能力和快速的响应能力。 励磁顶值电压在强行励磁时能提供的最高输出电压值与额定工况下励磁电压之比称为强励倍数。 其值的大小，涉及制造和成本等因素，一般取 2。 现在一般大容量机组往往采用快速励磁系统，励磁系统电压响应时间 (励磁电压达到 95%顶值电压所需时间 )为 或更短的励磁系统，称为高初始响应励磁系统。 响应时间可以作为动态性能评定指标。 电力系统稳定器（ PSS）简介 IEC 对 PSS 的定义是 :一种装置，它借助于电压调节器控制励磁机的输出，来阻尼同步电机的功率振荡。 输入变量可以是转速、频率或功率 (或多个变量的第 7 页 综合 )。 这里指的“励磁机”为各种励磁系统的输出功率部件，包括静止整流部件。 PSS 是励磁调节器中的一个功能部件，它的主要作用是在系 统发生低频振荡时提供一个附加阻尼，相当于提高功率阻尼系统 D，使转子振荡的阻尼比达到一个理想的数值，响应特性就能较快的达到稳态值，提高了电力系统的静态稳定。 PSS 在转速恒定不变时，输出为零，不起作用，这是因为发电机正常运行中，我们不希望稳定器对机端电压产生持续的影响。 只有在转速或有功功率或频率发生变化时，才起作用。 因此，从这点上来说， PSS 如果参数选取不对，不但不能帮助系统稳定，还可能会起反作用，影响系统的稳定性。 从我国目前的研究现状和实际应用情况上来看， PSS 在我国有很多种的理论及数学模型，比较有代表性的 有经典 PSS 理论、线性最优控制和非线性最优控制等。 这几种理论在实际机组上都有应用，从效果上来看也都还是能起到稳定器的作用的，到底哪种理论更好，还有待进一步的研究。 4 PSS 励磁控制系统的设计 电力系统稳定器（ PSS） PSS(power system stabilizer)最早由美国学者 和 C. Concodri提出的。 其基本原理是在自动电压调节的基础上，辅以转速偏差  、功率偏差eP 、频率偏差 f 中的一种或两种信号作为附加控制，产生与  同轴的附加力矩，增加对低频振荡的阻尼，以增强电力系统的动态稳定性。 用 PSS 的目的是通过发电机励磁控制增强对系统振荡的阻尼来使电力输送的稳定极限提高。 它抽取角速度，功率或频率等镇定参量，经过主要由放大、复位和超前滞后等环节组成的校正环节处理后将产生的附加励磁控制信号和机端电压一起作为励磁系统的输入。 PSS 基于系统在某一平衡点处的近似线性化模型设计， 针对性强，经济、简单易行而且有效，获得了普遍的应用。 电力系统稳定器对于低频振荡具有良好的抑制能力，不但可以抑制低频振荡，而且可以改善系统的动态品质。 由于电压调节器采用电压作为控制量，且调节器及励磁系统具有电磁惯性，则励磁电压在励磁系统中将产生滞后于它的强迫分量，这种滞后会恶化系统阻尼，甚至引起振荡。 因此，在长线送电、负荷较重的情况下，若转子角出现振荡，电压调节器提供的附加量的相位是落后于角度振荡的，它的一个分量与转速相位第 8 页 相反，产生了负阻尼转矩，这就使得角度振荡加剧。 若电压调节器产生的附加量在相位上与转子角 振荡摇摆的相位同相或反相，则只能使转子角振荡的幅值增大或减小而不能使转子角振荡消失，只有提供的附加量在相位上领先转子角的振荡角度才可能产生正阻尼转矩，振荡才能平息。 图 1 阻尼转矩向量图 如图 1， eM 为电压调节器产生的附加转矩，落后于转子角振荡  的相位为x ，如果我们能产生一个足够大的纯粹的正阻尼转矩 pM ，则 pM 与 eM 的合成转矩 M 就位于第一象限，而它的两个分量 同步及阻尼转矩都是正的。 上述的正阻尼转矩 pM ，我们是通过在电压调节器参考点输入一个附加信号 T来产生的，如图 2 所示。 因为它的输入点与电压调节器参考输入点是同一点，所以要使 T产生纯粹的正阻尼转矩 (相位上与转速同方向 )， T 的相位必须超前  轴 x 角，这样输入电压调节器后，经过电压调节器及励磁系统的滞后，刚好可以产生纯粹的正阻尼转矩。 图 2 励磁控制系统示意图 仿真系统参数 第 9 页 本文所研究的单机和多机无穷大系统如图 图 4 所示，该仿真系统由发电机、变压器、双回路输电线、用电负荷和无穷大系统组成。 tV TX 1LX 2LX sV 图 3 单机无穷大系统 tV TX 1LX 1L TX tV 图 4 多机无穷大系统 单机系统： 1）同步发电机参数 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 39。 02 0 0 6 , 1 3 8 0 0 , 5 0 , 1 .0 1 , 0 .0 5 3 ,0 .1 , 2 .5。