基于matlab的pss仿真分析畢業(yè)論文

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1、基于MABTLAB的PSS仿真分析第19頁(yè)基于MATLAB的PSS仿真分析畢業(yè)論文摘要：電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的研究，對(duì)保證電網(wǎng)的安全與穩(wěn)定具有重要的意義。電力系統(tǒng)穩(wěn)定是電網(wǎng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵，一旦遭到破壞，必將造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和災(zāi)難性的后果，世界各國(guó)不乏慘痛教訓(xùn)之例。在諸多改善發(fā)電機(jī)穩(wěn)定性的措施中，提高勵(lì)磁系統(tǒng)的控制性能，被公認(rèn)為最有效和經(jīng)濟(jì)的措施之一。本文以PSS控制器設(shè)計(jì)為內(nèi)容。在研究了電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問(wèn)題的由來(lái)及發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響的基礎(chǔ)上，針對(duì)電力系統(tǒng)這一特定對(duì)象，設(shè)計(jì)出了穩(wěn)定控制的仿真模型。關(guān)鍵詞

2、：發(fā)電機(jī)；PSS；電力系統(tǒng)仿真；Matlab基于MABTLAB的PSS仿真分析第19頁(yè)1引言電力系統(tǒng)是典型的多自由度的，亦即多變量的多輸入、多輸出的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)。電力系統(tǒng)控制的實(shí)踐也表明無(wú)論從提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性還是從改善電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)品質(zhì)的需要出發(fā)都需要有多變量參與控制。同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制是保證發(fā)電機(jī)和電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和改善電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)品質(zhì)的一項(xiàng)基本措施。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，對(duì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁提出了更高的要求。除了維持發(fā)電機(jī)電壓水平，合理分配并聯(lián)機(jī)組的無(wú)功功率外，還要求勵(lì)磁控制系統(tǒng)能對(duì)電力系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定及暫態(tài)穩(wěn)定

3、起作用。國(guó)內(nèi)外的研究和實(shí)踐證明，勵(lì)磁控制系統(tǒng)不僅能提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行極限，而且通過(guò)附加控制，能抑制低頻振蕩和次同步振蕩，對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行有顯著效果。因此，研究和開(kāi)發(fā)性能優(yōu)良的同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)，一直是各國(guó)學(xué)者和工程技術(shù)人員的一項(xiàng)重要工作。2電力系統(tǒng)穩(wěn)定問(wèn)題的基本理論2.1電力系統(tǒng)穩(wěn)定問(wèn)題基于MABTLAB的PSS仿真分析第19頁(yè)近年來(lái)世界范圍的電力工業(yè)改革日益加快，逐步建立了競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制下的電力市場(chǎng)。電網(wǎng)的開(kāi)發(fā)和商業(yè)化運(yùn)營(yíng)使得電力系統(tǒng)運(yùn)行越來(lái)越接近系統(tǒng)極限，經(jīng)濟(jì)性和安全穩(wěn)定性相互制約，使得系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性問(wèn)題越來(lái)

4、越突出和越來(lái)越復(fù)雜。這些都對(duì)穩(wěn)定分析與控制提出了新的挑戰(zhàn)。更深入地理解穩(wěn)定機(jī)制、建立快速準(zhǔn)確的穩(wěn)定分析方法和提出有效經(jīng)濟(jì)的控制措施便成為當(dāng)務(wù)之急。電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性主要研究電力系統(tǒng)在諸如負(fù)荷或發(fā)電機(jī)突然變化、傳輸線路發(fā)生短路等條件下，電力系統(tǒng)的行為。如果互聯(lián)的發(fā)電機(jī)組保持同步，該電力系統(tǒng)被稱為穩(wěn)定的電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)維持穩(wěn)定運(yùn)行的能力很大程度上依賴于系統(tǒng)所具有的阻尼機(jī)電振蕩的控制手段，因而，研究與設(shè)計(jì)控制就變得非常重要了。在所有電力系統(tǒng)的復(fù)雜現(xiàn)象中，電力系統(tǒng)穩(wěn)定性最難以理解而最富有挑戰(zhàn)性。由于21世紀(jì)的電力系統(tǒng)將愈來(lái)愈

5、運(yùn)行在穩(wěn)定極限附近，這就對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行提出了更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。2.2電力系統(tǒng)穩(wěn)定的分類穩(wěn)定性是相反作用力之間平衡的條件?；ヂ?lián)同步電機(jī)之間保持同步的原理是通過(guò)恢復(fù)力，即當(dāng)一臺(tái)或多臺(tái)電機(jī)相對(duì)于其它電機(jī)趨于加速或減速時(shí)起作用的恢復(fù)力。在穩(wěn)態(tài)條件下每臺(tái)電機(jī)的輸入轉(zhuǎn)矩和輸出的電轉(zhuǎn)矩平衡，轉(zhuǎn)速保持不變。如果系統(tǒng)受到干擾，則平衡遭到破壞，電機(jī)的轉(zhuǎn)子將按旋轉(zhuǎn)體的運(yùn)動(dòng)定律加速或減速。若某臺(tái)發(fā)電機(jī)一時(shí)比其他發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)得快，則它的轉(zhuǎn)子角位置相對(duì)于那些轉(zhuǎn)得較慢的電機(jī)轉(zhuǎn)子角將會(huì)超前。這樣所產(chǎn)生的角度差將按功角特性關(guān)系把較慢電機(jī)所帶的部分負(fù)荷轉(zhuǎn)

6、移給較快的電機(jī)。從而有助于減少轉(zhuǎn)速差和角度差。如上所述，功角特性是高度非線形的。若超過(guò)某一極限，角度差的增加將伴隨傳輸功率的減少；從而進(jìn)一步增加角度差而導(dǎo)致不穩(wěn)定。對(duì)于任何給定的情況，系統(tǒng)的穩(wěn)定性取決于轉(zhuǎn)子位置的偏移是否能產(chǎn)生足夠的恢復(fù)轉(zhuǎn)矩。當(dāng)一臺(tái)同步電機(jī)失去同步或?qū)⑴c系統(tǒng)的某些部分失步時(shí)，其轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度將高于或低于發(fā)出系統(tǒng)頻率下的電壓所需的轉(zhuǎn)速。定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)(相應(yīng)于系統(tǒng)頻率)與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的“滑差”使電機(jī)的功率輸出、電流、電壓產(chǎn)生很大的波動(dòng)；從而使保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作把不穩(wěn)定的電機(jī)從系統(tǒng)中隔離開(kāi)來(lái)。失去同步可以發(fā)生在單臺(tái)電機(jī)對(duì)

7、其余系統(tǒng)或者在機(jī)群電機(jī)之間。對(duì)機(jī)群之間關(guān)系的情況，若將它們之間解列，則每臺(tái)電機(jī)內(nèi)部可保持同步。對(duì)于電力系統(tǒng)，擾動(dòng)后同步發(fā)電機(jī)電力矩的變化可分解為兩個(gè)分量：，式中是與轉(zhuǎn)子角擾動(dòng)量△占同相的轉(zhuǎn)矩變化分量，稱為同步轉(zhuǎn)矩分量；為同步轉(zhuǎn)矩系數(shù)。是與轉(zhuǎn)速偏差△基于MABTLAB的PSS仿真分析第19頁(yè)同相的轉(zhuǎn)矩變化分量，稱為阻尼轉(zhuǎn)矩分量；為阻尼轉(zhuǎn)矩系數(shù)。電力系統(tǒng)穩(wěn)定性取決于每臺(tái)同步電機(jī)的這兩個(gè)分量的存在。缺乏足夠的同步轉(zhuǎn)矩會(huì)造成轉(zhuǎn)子角非周期滑移的不穩(wěn)定。另一方面，缺乏足夠的阻尼轉(zhuǎn)矩會(huì)產(chǎn)生振蕩不穩(wěn)定。為了分析的方便和增進(jìn)對(duì)穩(wěn)定問(wèn)題

8、性質(zhì)的有效理解，通常將轉(zhuǎn)子角穩(wěn)定現(xiàn)象用如下兩類來(lái)表征:1）小信號(hào)(或稱小干擾)穩(wěn)定是電力系統(tǒng)在小擾動(dòng)下保持同步的能力。這樣的擾動(dòng)在電力系統(tǒng)中由于小的負(fù)荷和發(fā)電變化而會(huì)連續(xù)發(fā)生。通常把這種擾動(dòng)視為足夠小，使得在系統(tǒng)分析時(shí)允許對(duì)系統(tǒng)方程式線性化?？赡墚a(chǎn)生兩種形式的不穩(wěn)定：a)由于缺乏足夠的同步轉(zhuǎn)矩使轉(zhuǎn)子角持續(xù)增加；b)由于缺乏足夠的阻尼轉(zhuǎn)矩造成轉(zhuǎn)子