電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS4B的建模與性能分析.pdf

1、隨著現(xiàn)代電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，大電網(wǎng)的互聯(lián)、重負(fù)荷、遠(yuǎn)距離輸電以及快速勵(lì)磁裝置的普遍應(yīng)用已經(jīng)成為其顯著特點(diǎn)，這些因素均在不同程度上降低了系統(tǒng)的阻尼，從而增加了系統(tǒng)發(fā)生低頻振蕩的可能性。作為目前最主要的抑制低頻振蕩措施，電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS: Power System Stabilizer)在國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用。然而，目前大量應(yīng)用的PSS由于其自身在模型和抑制原理方面還不盡完善，存在著抑制效果不佳的問題，已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代互聯(lián)電力系統(tǒng)的

2、要求，性能更加優(yōu)越的新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS4B便應(yīng)運(yùn)而生，這對保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。
　　本文首先介紹了與PSS相關(guān)的兩部分理論基礎(chǔ)，其一是電力系統(tǒng)低頻振蕩，重點(diǎn)介紹其產(chǎn)生機(jī)理和抑制措施;其二是同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)，在簡單介紹了勵(lì)磁系統(tǒng)的作用及數(shù)學(xué)模型之后，以單機(jī)—無窮大系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)著重對發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁控制系統(tǒng)與電力系統(tǒng)低頻振蕩之間的關(guān)系進(jìn)行了理論分析。其次，通過與各種普通PSS的比較，說明了PSS4B具有

3、的優(yōu)越性;接著詳細(xì)分析了IEEE給出的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)模型，利用頻域方法研究了其速度傳感器以及各頻段的特性;闡述了一種常用的參數(shù)設(shè)置方法，即將PSS4B的各頻段設(shè)置為對稱的帶通濾波器形式，減少了最終需要整定的參數(shù)數(shù)量。針對PSS4B分頻段抑制功率振蕩的特性，本文比較了三個(gè)頻段的特點(diǎn)，通過三組參數(shù)設(shè)置分析了頻段增益變化對PSS4B性能的影響。最后，基于MATLAB/Simulink環(huán)境，建立了單機(jī)無窮大系統(tǒng)和四機(jī)兩區(qū)域系統(tǒng)的仿真模型，通過設(shè)置不同

4、的故障及擾動(dòng)，分別對無PSS、加裝PSS2B及加裝PSS4B三種系統(tǒng)運(yùn)行方式的仿真結(jié)果進(jìn)行比較，分析和總結(jié)了PSS4B抑制系統(tǒng)功率振蕩的性能。
　　仿真結(jié)果表明，在加裝PSS4B的情況下，系統(tǒng)在所設(shè)置的各種擾動(dòng)以及故障下的振蕩振幅均能夠更加顯著地變小，且振蕩次數(shù)較少，能夠更快地達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，其抑制振蕩效果優(yōu)于PSS2B，顯示了其自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢。本文的研究對于PSS4B這種新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器在我國的進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用具有一定的參考