２０１２年７月第ｌ５卷第７期 贵州电力技术
２０１２，Ｖｏｌ，１５，Ｎｏ．７ ＧＵＩＺＩ－ＩＯＵ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＰＯＷＥＲ ＴＥＣＨＮｏＬｏＧＹ 专题研讨 Ｓｐｅｃｉａｌ Ｒｅｐｏｔｓ
ＰＳＳ对电力系统暂态稳定性的影响研究
何 宇 ，刘 斌 ，姚 刚
（１．贵州大学电气工程学院贵州贵阳５５０００２；２．贵州电网公司电力调度控制中心贵州贵阳５５０００２）
摘要：采用Ｋｕｎｄｕｒ四机两区域模型，设置三相短路来研究ＰＳＳ对暂态稳定性的影响，实验结果表明，适当设置参
数的ＰＳＳ能在一定程度上提高电力系统的暂态稳定性。 关键词：电力系统稳定器，暂态稳定，阻尼，电力系统 文章编号：１００８—０８３Ｘ（２０１２）７—００２２—０３中图分类号：ＴＭ７１２文献标识码：Ｂ
ＰＳＳ是电力系统稳定器（Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ）
的简称，是安装在发电机励磁控制回路上的一种附加
励磁控制。电力系统稳定器（ＰＳＳ）作为一种提高电
力系统动态、暂态稳定的有效手段，已在各国电力系
统得到广泛的应用，我国有关技术标准中明确规定：
大型发电机组励磁系统应配置ＰＳＳ或具有ＰＳＳ功能 的其他附加控制，以提高机组和系统的阻尼¨ 。
ＰＳＳ的基本原理是采用转速偏差△‘１）、加速功率
偏差△、频率偏差△ｆ中的一种或两种信号，经过信号
的变换和处理，作为励磁系统的附加信号，产生阻尼
力矩，从而抑制低频振荡，增强电力系统的动态稳定
性。ＰＳＳ能通过改善发电机励磁控制，增强对系统振 荡的阻尼，从而使电力输送的稳定极限提高 Ｊ。
卜匝Ｈ塑 斟
图１ ＰＳＳ通用框图
如图１，它抽取转速偏差，加速功率偏差或频率
偏差等整定参量，经过隔直环节，超前滞后环节，放大
环节以及限幅环节，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 Ｊ。
【高科技产品研发】 ｌ －一 基于ＭＡＴＬＡＢ的电力系统暂态稳定性仿真 华梁史志平 （南京铁道职业技术学院苏州校区江苏苏州２１５１３７） 摘要： 电力系统暂态稳定分析的主要目的是检查系统在大扰动下（如故障、切机、切负荷、重合闸操作等情况），各发电机组间能否保持同步运行。电力 系统稳定器（ＰＳＳ）用辅助控制信号来控制励磁系统，以改善电力系统动态性能。在ＭＡＴＬＡＢ的ｓｉⅢｕｌｉｎｋ环境下仿真三机系统，以验证其暂态稳定性。 关键词： 暂态稳定；ＰＳＳ；ＭＡＴＬＡＢ；仿真 中图分类号：ＴＭ７文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－－７５９７（２０１０）０６１００６３－－０１ １绪论 电力系统暂态稳定分析的主要目的是检查系统在大扰动下（如故障、 切机、切负荷、重合闸操作等情况），各发电机组间能否保持同步运行， 如果能保持同步运行，并具有可以接受的电压和频率水平，则称此电力系 统在这一大扰动下是暂态稳定的。 。 当电力系统受到大扰动时，发电机的输入机械功率和输出电磁功率失 去平衡，引起转子的速度以及角度的变化，各机组问发生相对摇摆，如果 这种摇摆最后平息下来，系统中各发电机仍能保持同步运行，过渡到一个 新的运行状态，则认为系统在此扰动下是暂态稳定的。 励磁系统是同步发电机的重要组成部分；它将直接影响发电机的运行 特性。励磁系统一般由两部分构成：第一部分是励磁功率单元，它向同步 发电机的励磁绕组提供直流励磁电流；第二部分是励磁调节器，它根据发 电机的运行状态，自动调节功率单元输出的励磁电流，以满足发电机的运 行要求。励磁控制系统的主要任务，就是进行电压控制、合理分配无功， 以提高同步发电机并列运行的稳定性。 电力系统稳定器（ＰＳＳ）是一辅助控制环节。它通过引入机组转速或 角频率的反馈量（实际系统中是采用发电机机端有功功率作为反馈量）， 向励磁调节系统引入一种按某一震荡频率设计的新的附加控制信号，以增 加正阻尼转矩，从而改善发电机系统的运行特性。 ２系统仿真 本文对图１的三机测试系统进行仿真。其中Ｍ１和Ｍ３为ＰＶ节点，Ｍ２作为 平衡节点，三机向－－３０００￣／负荷供电。 ５００ｋＶ ５ｏ０ｋＶ ， 、ｌ ｌ Ａ。 ３ｋＶ／Ｉ０￣ｋＶ ∞ ｒ 图。 Ａ ）”ｕｕ朋ｗ ｌ３ ｋｖ，５００ｋＶ １０。０ＭＶＡ 图１三机测试系统 图２表示的是一个完整的带ＰＳＳ励磁控制系统的Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真模型示意
《电力系统暂态分析》课程实验报告
姓名： 学号：
实验名称
电力系统暂态稳定性仿真
实验时间 2018年6月2日 实验地点 电力系统仿真实验室（X10413）
实验性质 □验证性 □设计性 □√综合性 □应用性
实验操作成绩
一、实验目的
1、掌握PSS/E软件的使用，能够熟练地在仿真环境中建立仿真模型，并导入数据；
2、掌握暂态仿真步骤和故障设置方法；
3、能够分析仿真数据，利用等面积定则原理总结故障切除时间对暂态稳定的影响。
二、实验内容及步骤
1. 在PSS/E软件中搭建如图1所示仿真模型。其详细数据见文件1mach1bus.raw。
图1 仿真模型示意图
2. 导入数据文件。打开PSS/E程序，加载数据文件1mach1bus.raw；
3. 计算潮流。点击Power flow→Solution→Solve(……)，点击Solve按钮，Close退出；
4. 显示潮流结果。点击Power flow→Reports→Bus based reports，点击Go按钮，Close退出；潮流结果截图如图2所示。
图2 潮流计算结果
5. 转换发电机类型。点击Power flow→Convert loads and generators，选择Generators，再选Use Zsorce，点击Convert按钮即可，Close退出；
6. 导入动态数据。点击File→Open，导入1mach1bus.dyr，点击OK退出；
7. 设置仿真步长。点击Dynamics→Simulation→Solution parameters，在Simulation parameters下面的Delta中填写步长为0.01，在Freq. filter中填写频率增量最大值为0.02，点击OK即可；
8. 设置要输出的变量。点击Dynamics→Define simulation output（CHAN）→Machine quantity，选择母线1和4上发电机的相应Angle变量即可；
第３４卷第８期２０１４年８月电力自动化设备ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔＶ０１．３４Ｎｏ．８Ａｕｇ．２０１４Ｏ
电力系统暂态稳定性闭环控制（一）——
简单电力系统暂态不稳定判别原理
张保会，杨松浩，王怀远
（西安交通大学电气工程学院，陕西西安７１００４９）
摘要：随着广域动态信息测量系统的发展，发电机运动轨迹可以实时测量获得，使得暂态稳定性的闭环控制可能实现。通过研究角速度一功角相平面上拐点曲线附近的方向场．发现并证明了理想发电机运动轨迹由凹
区域进入凸区域后系统暂态不稳定。提出一个由相轨迹斜率表示的形式简单、实时性强的不稳定判据，该判
据为启动稳定控制措施提供依据。在ＰＳＡＳＰ中搭建的单机无穷大系统的仿真结果表明．所提不稳定判据适应不同的系统参数、故障类型以及复杂的多次扰动情况．具有快速性和准确性。
关键词：电力系统；发电机轨迹：凹凸性；暂态；稳定性；控制；不稳定判据
中图分类号：ＴＭ７１２文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—６０４７．２０１４．０８．００１
０引言
电力系统的暂态稳定性分析与控制一直是电力
系统工作人员致力研究的重要、困难问题之一，对于大型电力系统暂态稳定的实时、有效控制更是需要而
没有解决的重大问题。首先是稳定性的快速判别存
在困难。我国《电力系统安全稳定导则》对电力系统暂态稳定性的定义是“暂态稳定是指电力系统受到
大扰动后．各同步电机保持同步运行并过渡到新的或
恢复到原来稳态运行方式的能力”。“暂态稳定的判
据是电网遭受每一次大扰动后．引起电力系统各机组
之间功角相对增大．在经过第一或第二个振荡周期不
失步，作同步的衰减振荡，系统中枢点电压逐渐恢复。”欲得出是否稳定的结论．需要准确获取大扰动后长
久的运动响应．凭眼睛和经验观察运动轨迹的发展
趋势。为了高效获取准确的运动轨迹．几十年来发展
电力系统稳定计算方法与软件．对发电机及其调节系统
模型、参数进行精确建模与实测。并对各类负荷动态特
