電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS模型學(xué)習(xí)資料

1、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS模型學(xué)習(xí)資料（徐偉華、陳小明）電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）是一種自動(dòng)控制裝置，是為改善同步電機(jī)穩(wěn)定性而設(shè)計(jì)的，其控制功能是與勵(lì)磁繞組的勵(lì)磁系統(tǒng)相配合而起作用的。靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)具有高的增益和快速響應(yīng)時(shí)間，這大大地幫助了瞬態(tài)穩(wěn)定（同步力矩）。但與此同時(shí)，卻趨向于降低對(duì)小信號(hào)的穩(wěn)定（阻尼力矩）。PSS控制的目的是提供一個(gè)正阻尼系數(shù)，以阻尼發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子角度的搖擺。在電力系統(tǒng)中，其搖擺的頻率是在一個(gè)很大的范圍內(nèi)變化。PSS是用于提供一個(gè)正的阻尼力矩分量以彌補(bǔ)AVR所產(chǎn)生負(fù)阻尼，從而形成一個(gè)有補(bǔ)償?shù)南到y(tǒng)，它增加了阻尼，并增強(qiáng)了小信號(hào)（靜態(tài)）穩(wěn)定。這是由于生成一個(gè)與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速同相的信號(hào)，并與AVR

2、得出的參考值相加而得到的。再者，由于發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流與AVR的功能之間有一種固有的相位滯后，為補(bǔ)償這種效應(yīng)，需要有一個(gè)相應(yīng)的相位提前。PSS的早期開發(fā)，曾廣泛地以轉(zhuǎn)速或頻率輸入信號(hào)作為設(shè)計(jì)和應(yīng)用的基礎(chǔ)。另外一種選擇是電氣功率，它已經(jīng)在某些市場(chǎng)中廣泛地采用，如PSS1A。最新一代的PSS是基于加速功率的原理，如PSS2A、PSS2B。1、PSS1A型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（簡(jiǎn)稱PSS1A模型）圖15表示的單輸入的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的一般形式，通常電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的輸入信號(hào)（Vsi）有：轉(zhuǎn)速、頻率、功率。T6用于表示傳感器時(shí)間常數(shù)，Ks表示電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的增益，信號(hào)的隔直由時(shí)間常數(shù)T5設(shè)置。在下一模塊中，A1、A

3、2是使高頻扭轉(zhuǎn)濾波器的一些低頻效果起作用，如果不是為此目的，若有必要，該模塊用于穩(wěn)定器幅頻、相頻特性的整形。接下來的兩個(gè)模塊是兩級(jí)超前、滯后補(bǔ)償環(huán)節(jié)，由常數(shù)T1至T4設(shè)置。穩(wěn)定器的輸出可以有多種方法限幅，它們并沒有在圖15中全部表示出來。該模型僅僅表示了簡(jiǎn)單的穩(wěn)定器輸出限制，VSTMAX 和 VSTMIN。在有些系統(tǒng)中，如果機(jī)端電壓偏離了一定的范圍，穩(wěn)定器的輸出被閉鎖，如圖19所示的附加非連續(xù)勵(lì)磁控制模塊DEC3A。在其它的一些系統(tǒng)中，穩(wěn)定器輸出的限制是以機(jī)端電壓函數(shù)的形式給出，如圖17的DEC1A所示。穩(wěn)定器的輸出Vst，是附加非連續(xù)控制模塊的輸入，這里沒有使用附加非連續(xù)控制模塊，所以Vs=

4、Vst。2、PSS2A型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（簡(jiǎn)稱PSS2A模型）圖16所示的穩(wěn)定器模型，用于代表多種雙輸入的穩(wěn)定器，它綜合了功率和轉(zhuǎn)速或頻率信號(hào)以產(chǎn)生穩(wěn)定信號(hào)。特別地，該模型可以代表如下所述的兩種截然不同的雙輸入穩(wěn)定器的實(shí)現(xiàn)方式：1） 在系統(tǒng)振蕩的頻率范圍內(nèi)，穩(wěn)定器起電氣功率輸入穩(wěn)定器的作用。它們用轉(zhuǎn)速或頻率作為輸入以產(chǎn)生等值的機(jī)械功率信號(hào)，使總信號(hào)對(duì)機(jī)械功率的變化不敏感。2） 穩(wěn)定器使用轉(zhuǎn)速（或頻率）和電氣功率的綜合信號(hào)。這類系統(tǒng)通常直接使用轉(zhuǎn)速信號(hào)（即沒有相位超前補(bǔ)償環(huán)節(jié)），增加一個(gè)電氣功率的比例環(huán)節(jié)以取得滿意的（對(duì)）穩(wěn)定信號(hào)的整形。同一模型用于上述兩種雙輸入穩(wěn)定器，當(dāng)取得相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定作用時(shí)，模

5、型的參數(shù)可能大不相同。對(duì)于每一輸入，兩級(jí)隔直（Tw1至Tw4）可能和傳感器時(shí)間常數(shù)、積分時(shí)間常數(shù)（T6、T7）一起表示。對(duì)于第一種雙輸入的穩(wěn)定器Ks3一般為1，K2為T7/2H，這里H是同步電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，Vsi1一般代表速度或頻率，Vsi2是功率信號(hào)。指數(shù)N（最大為4的整數(shù)）和M（最大為2的整數(shù)），代表“斜坡跟蹤”或簡(jiǎn)單的濾波特性。相位補(bǔ)償功能由兩級(jí)超前-滯后或滯后-超前模塊（T1至T4）提供。輸出限幅與前述的PSS1A模型相似。對(duì)于許多研究類型而言，簡(jiǎn)單的單輸入PSS1A模型，配上合適的參數(shù)，可以取代雙輸入的PSS2A模型。3、PSS2B型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（簡(jiǎn)稱PSS2B模型）3 、三峽電廠

6、PSS模型和參數(shù)（PSS2A改進(jìn)型）1+sT51+sT61+sT31+sT41+sT11+sT2sTw11+sTw1K21+sT7sTw31+sTw3K31+sT8 N(1+sT9)MsTw21+sTw2K1 f +P - AVR沖洗器時(shí)間常數(shù)（隔直環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)）Tw1=Tw2=Tw3=10s ；慣性時(shí)間常數(shù)（補(bǔ)償時(shí)間常數(shù)）T7=10s；一級(jí)超前時(shí)間常數(shù)T10.51s；一級(jí)滯后時(shí)間常數(shù)T22.27s；超前時(shí)間常數(shù)T3T50.4s；滯后時(shí)間常數(shù)T4T60.04s；高通濾過器時(shí)間（阻扭時(shí)間常數(shù)）T80.6s；高通濾過器時(shí)間常數(shù)T9T90.12s；放大倍數(shù)K16.5；K2=1.2；K31.0；M5；N1。PSS自動(dòng)投入條件P30；PSS