电力系统稳定器的设计原理及使用论文

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1、电力系统稳定器的设计原理及使用毕业论文目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1研究背景及国内外现状11.1.1研究背景11.1.2国内外研究现状11.2电力系统稳定31.2.1电力系统稳定性的分类31.2.2提高电力系统稳定的措施41.2.3励磁系统对电力系统稳定的影响51.3本文的主要研究工作6第2章无限大系统的数学模型72.1帕克变换72.2无限大系统数学模型92.2.1发电机数学模型92.2.2励磁系统的数学模型112.2.3汽轮机及其调节系统的数学模型122.3负荷方程132.3.1线路正常运行132.3.2双回路线路中有一点发生短路142.4计算、、、的

2、值14第3章无限大系统暂态分析163.1系统各个部分的非线性模型163.1.1发电机非线性模型163.1.2调节励磁系统的非线性模型163.1.3汽轮机及其调节系统的非线性模型163.2调节励磁系统参数和的选择173.2.1当，时的特征值计算173.2.2当，时的特征值计算182第4章PSS的设计214.1电力系统稳定器的设计原理214.1.1PSS网络的设计214.1.2汽轮机及其调节系统超前补偿网络的设计224.2本章小结24第5章遗传算法在PSS中的应用255.1MATLAB的概述255.1.1MATLAB的特点255.1.2MATLAB的启动与退出275.2MAT

3、LAB遗传算法工具箱275.3遗传算法工具箱求解的方法285.4几个参数的确定285.4.1PSS网络的计算285.4.2汽轮机及其调节系统的超前补偿网络的计算295.4.3求矩阵的特征值305.5在含有PSS的情况下系统的状态325.6主要结论和展望345.6.1主要结论345.6.2展望未来34附录35参考文献44致谢452第1章绪论1.1研究背景及国内外现状1.1.1研究背景随着改革开放及经济建设的发展，近三十年来我国的电力系统的规模和容量有了突飞猛进的发展。我国是一个地域辽阔的大国，能源资源分布很不均匀，这就决定了我国的电力系统错综复杂的特点。电力系统在发展庞大的

4、同时对稳定性提出了更高的要求。改善和提高电力系统稳定性对国民经济有着十分重要的意义，电力系统失去稳定时，发电机不能正常发电，用户不能正常用电，并引起系统参数巨大变化，往往会造成大面积的停电事故。近20年来，世界范围内发生了多起电力系统的大面积的停电事故，造成了灾难性的后果。如2003的美加大停电，造成了美国东北的8个洲和加拿大的部分城市停电，整个城市都处于瘫痪状态，给人民的生活带来了很大的影响，同时对工业、农业很多方面造成了巨大的损失。英国、澳大利亚、马来西亚、芬兰、丹麦、瑞典和意大利等国也有类似的大停电事故发生。在我国2008年初的冰灾也因大范围、长时间的停电造成了巨大

5、损失。1999年9月21日，我国台湾集集大地震对于电力系统造成了非常大的破坏。这次震害的一个主要特点是高压输电塔的破坏，这在以前的地震记录中是非常少见的。由于一个开关站、多个变电站以及345kV输电线路的破坏，使得台湾的南电北送受阻，造成台湾彰化以北地区完全断电，社会和经济损失难以估计。地震中还有大量电力设备，特别是变电站和开关站设备遭到大量破坏。提高电力系统稳定性这项工作必须要落实到系统的各个部位。发电机的励磁控制因为具有既可节约投资，又能在正常运行是减少电压和频率的波动，改善动态品质和提高系统的抗干扰能力等特点。新型的励磁控制器能在小干扰的情况下改善稳定性，而且同时适

6、用于大干扰的情况下，可靠性高的励磁系统是保证发电机安全发电，提高电力系统稳定性所必须的，对保证国民生产的安全进行、保证人民生活的安全和有序，具有重大的意义。我国电网建设落后于电源建设，现代化大机组的高放大倍数快速励磁系统采用之后，振荡现象更加明显。随着三峡工程的建设和西电东送工程的逐步实施,低频振荡问题会逐步提上议事日程。电力市场的发展更增加了运行条件的不可预知性。为了保证系统的安全稳定运行，有效地抑制低频振荡，研制开发实用的电力系统稳定装置成为当务之急。1.1.2国内外研究现状4545电力系统中发生过低频振荡。经过分析和研究，这些低频振荡有的是由励磁系统的负阻尼作用引起

7、的，还有的是由于远距离输电线路中的串联补偿电容(10-40Hz)引起的。美国是电力系统稳定器（PSS）的发源地，在60年代因联络线低频振荡引起线路跳闸而造成系统故障，1969年开始在发电机励磁系统中增加e。负反馈以提高电力系统阻尼，称为PSS，开始主要在西部系统采用，近年来GE公司、西屋公司等制造厂生产的大型发电机都提供PSS，己成为励磁装置的一个必备的部分，广泛用于各系统中。近年来又研制了微机PSS，用在来克丁顿抽水蓄能电站的6台325MVA机组上。原苏联实际上在50年代就开始采用电力系统稳定器，不过那时没有PSS的名称，当