调速侧电力系统稳定器优化设计新方法

电力系统稳定性研究及其优化方法电力系统稳定性是指在受到各种外界扰动之后，依然能保持稳定运行的能力。

电力系统是现代化社会的重要基础设施，电力系统的稳定与否是直接关系到国家经济发展和人民生活水平。

为了保证电力系统的稳定运行，需要采取一系列的优化措施以提高电力系统的可靠性和经济性。

一、电力系统稳定性的研究电力系统稳定性研究的主要内容包括电力系统的稳定分析、稳定度评估和稳定控制等。

电力系统的稳定分析是指通过对电力系统的各种负荷和扰动的影响进行分析，确定电力系统的运行状态和稳定性等级。

稳定度评估是指通过对电力系统的各种运行情况进行评估，确定电力系统的基本运行极限和优化运行方案。

稳定控制是指通过对电力系统的控制策略和控制装置进行分析，确定电力系统的控制参数和控制策略，实现电力系统的稳定控制和优化性能。

二、电力系统稳定性的影响因素电力系统的稳定性受到多种因素的影响，主要包括负荷变化、扰动幅值、扰动时序、电网电压、短路电流和系统内功率等因素。

在实际运行中，电力系统的各种因素受到多种因素的影响，因此，对电力系统的稳定性进行研究需要综合考虑多种因素的复杂影响。

三、电力系统稳定性的优化方法电力系统稳定性的优化方法包括控制策略、控制装置和模型等方面的措施。

其中，主要包括以下几个方面：（1）控制策略优化：采用一系列的优化控制策略，以达到电力系统的优化运行。

控制策略包括电力系统的调度策略、电力系统的调峰策略和电力系统的备用策略等。

（2）控制装置优化：电力系统的控制装置包括各种线路开关、变压器、电容器和发电机等，对其进行优化配置可以提高电力系统的稳定性。

（3）模型优化：电力系统模型是电力系统稳定研究的基础，优化电力系统模型可以提高电力系统的稳定性。

（4）应急预案优化：制定并优化电力系统的应急预案，加强电力系统的应急管理，可以提高电力系统的应急响应能力和稳定性。

四、电力系统稳定性的存在问题及解决办法在实际电力系统运行中，存在着一些稳定性问题，如故障容错能力不足、不良天气影响不确定等。

新型电力系统稳定器PSS4B的参数优化文/马明锐0 引言随着我国互联电网大系统规模不断扩展，电网中重负荷及快速励磁系统被广泛采用，电网阻尼不断降低，导致电网发生低频振荡的概率持续上升，已成为影响系统安全运行的重要问题，也是各系统区间功率输送的主要限制条件。

目前，国内外最有效抑制低频振荡的措施是在发电机励磁系统中叠加电力系统稳定器（power system stabilizer, PSS），因其工程应用难度低、效果优秀，已成为大型发电机励磁系统的重要组成部分。

P SS主要通过引入附加信号，增加系统的正阻尼来克服励磁调节器产生的负阻尼转矩作用，从而实现对低频振荡的抑制。

但传统的PSS系统对整个工作频段的相频补偿特性存在缺陷，已不能满足现代跨区域大电网的发展需求，新型且性能更优越的PSS4B越来越受到行业人员重视，PSS4B在全频段中抑制低频振荡性能更好，国外的励磁公司——ABB 已有工程应用案例，国内南瑞励磁公司产品亦具备PSS4B功能。

本文通过对PSS4B数学模型进行分析并简化，采用两次相频补偿法确定整定超前-滞后时间常数，临界增益确定总增益最后获得PSS4B参数的方法，以期为今后在工程应用PSS4B参数整定提供参考。

1 电力系统稳定器PSS4B电气与电子工程师协会（IEEE）定义的PSS4B 数学模型如图1所示。

相对于传统双输入信号PSS2B 型稳定器，PSS4B最大的差异点在于可分别设置低、中、高频段的差分滤波器、增益器、限幅器参数，可以在全频段范围内发挥最优调节作用。

PSS4B在数学模型中延续了传统双输入电力稳定器的优点，对“反调”现象消除效果明显，而在低、中、高频段都有独立、灵活的增益、相位补偿、限幅、滤波器等参数环节，对多频段的振荡模式都可产生更优良、更迅速的阻尼。

在电力系统区域同时发生多种振荡模式的振荡时，一台带有PSS4B稳定器的发电机能为系统提供更多阻尼，产生优越的抑制低频振荡效果，比传统的PSS单频段有明显的优势。

电力系统调度优化设计随着社会经济的快速发展和人们生活水平的提高，对电力的需求量也越来越大。

为了保证电力系统的稳定运行和高效供电，电力系统调度优化设计成为了一个重要的课题。

本文将探讨电力系统调度优化设计的相关内容，从优化目标、调度策略、调度模型以及优化方法等方面进行详细介绍。

首先，电力系统调度优化设计的核心任务是最大程度地提高电力系统的经济性、可靠性和稳定性。

为了实现这一目标，电力系统调度需要考虑多个因素，如供需平衡、电网安全等。

而电力系统调度优化设计的关键是建立合适的数学模型，通过优化算法进行求解，得到最佳调度方案。

在电力系统的调度策略方面，一般分为短期调度和中长期调度两个阶段。

短期调度侧重于实时调度，要求对电力生产和消费进行快速响应，以保证电力系统的供需平衡。

中长期调度则侧重于从经济和可靠性的角度，制定长远的发电计划和电力调度策略，以满足未来的电量需求。

在电力系统调度优化设计中，调度模型的选择非常重要。

目前常用的调度模型主要包括经济调度模型、可靠性调度模型和市场调度模型。

经济调度模型以最小化发电成本为目标，考虑电力市场的供需状况和成本因素，以实现经济效益最大化。

可靠性调度模型则以最大化电力系统的可靠性和稳定性为目标，考虑电力系统的容量、负荷、故障等因素，以实现安全可靠供电。

市场调度模型则将电力系统视为一个市场，通过竞价机制进行调度，以实现供需之间的均衡。

除了调度模型，优化方法也是电力系统调度优化设计的关键。

常用的优化方法包括线性规划、整数规划、遗传算法、粒子群优化算法等。

线性规划方法适用于简单的调度问题，能够通过求解线性方程组得到最优解。

整数规划方法适用于有整数约束的调度问题，可以通过求解整数规划模型得到最优解。

遗传算法和粒子群优化算法则适用于非线性、多目标的调度问题，可以通过群体智能的方法搜索最优解。

在实际应用中，电力系统调度优化设计需要考虑多个方面的约束条件，如电力网的拓扑结构、输电线路的容量限制、发电机组的最大出力等。

水轮发电机调速侧电力系统稳定器的设计作者：丁树伟郑鹏飞来源：《江苏商报·建筑界》2014年第02期摘要：本文研究了低频振荡产生原理和特点。

由于其振荡频率很低可以考虑在发电机调速侧添加电力系统稳定器（pss）来抑制低频振荡。

根据低频振荡的频率和系统滞后角度选取适当的参数，利用相位补偿原理对低频振荡进行补偿。

经过MATLAB软件仿真验证，发电机调速侧电力系统稳定器（GPSS）对电力系统低频振荡有较好的抑制作用，提高了电力系统的稳定性。

关键词：电力系统稳定性；低频振荡；相位补偿原理；调速侧电力系统稳定器引言随着我国电力建设事业的发展，大容量发电厂和超高压远距离输电线路正在建设和投入运行，电力系统稳定问题更显突出。

电力系统失去稳定，往往会造成大面积的停电，给国民经济带来严重损失，如何提高电力系统的运行的稳定性成了一个迫切要求解决的问题。

本文通过分析当前各种PSS应用情况发现发电机励磁系统和电力网联系密切，调速系统和电力网联系较弱。

所以本文研究调速侧电力系统稳定器对低频振荡的抑制效果，并用MATLAB仿真多机无穷大系统中GPSS对低频振荡的抑制作用。

1 电力系统低频振荡的抑制措施从控制手段方面来看，国际上目前最常见的方法为励磁系统附加稳定控制。

这种方法的研究经历了比例式控制、“PID”型电压调节器、电力系统稳定器（PSS）、线性最优励磁控制方式（LOEC）以及具有自适应能力的最优励磁控制器几个阶段。

在这些励磁系统附加稳定控制的方法中，应用得最普遍、最成功的是PSS。

目前，PSS已在世界各地被广泛采用，主要是因为有大量的实践证明用PSS来抑制系统低频振荡是一种经济、简单易行而且有效的方法 [1]。

2 GPSS原理及计算方法2.1 水轮机特性及其传递函数2.2水轮机调速器特性及其传递函数调速器是这样设计的，当原动机转速下降低于参考水平值时，它使输入能量增大。

反之，转速高于参考水平时，它使输入的能量减小[3]。

调速侧电力系统稳定器优化设计新方法发表时间：2020-11-30T03:45:49.707Z 来源：《现代电信科技》2020年第11期作者：梁泽鑫1 程曦2 [导读] 一直以来低频振荡都是电力系统稳定性中不可忽视的问题，无论是区域间低频振荡，还是局部低频振荡，都会给系统安全稳定运行带来重大威胁。

（国网襄垣县供电公司山西省襄垣县 046200）摘要：针对由调速系统引起的弱阻尼低频振荡问题，提出调速侧电力系统稳定器优化设计新方法，在抑制低频振荡的同时确保系统调节速度满足一次调频性能要求。

关键词：速侧电力系统稳定器；优化设计引言一直以来低频振荡都是电力系统稳定性中不可忽视的问题，无论是区域间低频振荡，还是局部低频振荡，都会给系统安全稳定运行带来重大威胁。

如何有效抑制电力系统低频振荡，是每个电厂、电力公司所面临的重大挑战之一。

1低频振荡的研究分类1.1机理研究文献提出的同步电机线性化模型（即Philips-Heffron模型）是进行电力系统低频振荡机理研究的基础。

基于Philips-Heffron模型，文献还从力学角度对系统的低频振荡发生机理给出了解释。

分析了发电机阻尼、输电线路阻抗、发电机负荷和发电机输出功率对系统阻尼转矩的影响。

文献分析了励磁系统对系统阻尼转矩和同步转矩的影响，证明了高增益的励磁系统会导致系统阻尼转矩变负而发生低频振荡。

文献给出了调速系统提供正阻尼或负阻尼的参数区间。

文献分析了调速系统参数对调速系统附加阻尼的影响，证明了调速系统放大倍数在正阻尼区间内增大会增加系统的正阻尼，但是在负阻尼区间内增大会增加系统的负阻尼。

文献研究了调速系统引入的频率模态，并基于阻尼转矩理论分析了对电网低频振荡的影响。

上述机理研究为如何进行低频振荡的抑制奠定了良好的理论基础。

1.2抑制策略研究基于上述机理研究成果，研究者提出了低频振荡的各种抑制策略。

配置电力系统稳定器（powersystemstabilizer，PSS）是目前应用最广的低频振荡抑制方法。

电力系统的稳定性分析与优化设计随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，电力需求不断增长。

为了保障电力系统的安全运行，提高电力供应的可靠性和稳定性，稳定性分析与优化设计变得至关重要。

本文将对电力系统的稳定性进行分析，并提出相应的优化设计方案。

首先，电力系统的稳定性是指系统在扰动干扰下，保持正常运行的能力。

稳定性主要包括静态稳定和动态稳定两方面。

静态稳定性是指电力系统在负荷变化或故障发生时，恢复到新的稳态工作状态的能力。

在分析电力系统的静态稳定性时，需要考虑负荷曲线、输电线路和变压器参数等因素。

为确保系统的静态稳定性，可采取以下措施：1. 增大装置的传输能力：通过增设新的输电线路和变电站，提高电力系统的传输能力，减少输电损耗，提高电压稳定性。

2. 升级设备技术水平：采用先进的高压输电线路和变电设备，提高输电能力和稳定性。

3. 优化电力系统的调度策略：合理安排负荷的调度和发电机组的输出，防止系统过负荷运行，保持系统处于稳定的工作状态。

动态稳定性是指电力系统在发生大幅度故障、变动或重大外界干扰时，恢复到正常稳定工作状态的能力。

为实现电力系统的动态稳定性，可采取以下措施：1. 额定载能力的选择：根据电力系统的负荷特点和预测，合理选择变压器的额定载能力，确保系统在故障发生时能够快速恢复。

2. 调整系统的动态特性：通过调整稳定器的参数，提高系统的动态响应能力，减小系统在故障时的振荡幅度。

3. 引入新的稳定性辅助装置：如在关键节点处安装动态稳定器、电容器等设备，提高系统的阻尼能力和稳定性。

值得注意的是，虽然电力系统的稳定性分析与优化设计是提高电力供应可靠性和稳定性的重要手段，但也需要兼顾经济性。

在进行系统优化设计时，需权衡系统稳定性的要求和代价，力求在满足稳定性要求的前提下，尽可能降低成本和资源消耗。

总结起来，电力系统的稳定性分析与优化设计是确保电力系统安全运行的重要环节。

通过对电力系统的静态稳定性和动态稳定性进行分析，我们可以采取合适的措施来提高系统的稳定性。

电力系统中的功率稳定器设计与优化引言电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，它承担着能源传输和供应的重要任务。

然而，随着能源需求的不断增长和电力网络的扩建，电力系统也面临着一系列的挑战，其中之一就是功率波动引发的稳定性问题。

为了解决这一问题，功率稳定器被引入到电力系统中，本文将探讨功率稳定器的设计与优化。

一、功率稳定器的原理1.1 功率波动的原因及影响功率波动是指电力系统中实际输出功率与设定功率之间的差异。

它的产生主要源于负载变化、供电波动和系统故障等因素。

功率波动会导致电力系统的不稳定，影响电力设备的正常运行，甚至可能引发系统崩溃。

1.2 功率稳定器的作用和原理功率稳定器是一种用于调整电力系统输出功率的装置。

它通过调节发电机或负载侧的参数，控制电流和电压的变化，从而实现功率的稳定。

功率稳定器主要采用电子元器件和控制算法来实现对电力系统的调节。

二、功率稳定器设计与优化方法2.1 功率稳定器设计的考虑因素在进行功率稳定器的设计时，需要考虑以下因素：(1) 系统的实际负载变化情况：不同负载状况下的功率波动程度不同，因此需要对系统进行负载变化情况的分析和预测。

(2) 发电机的特性：发电机的响应速度和励磁系统对稳定器的设计有重要影响。

通过对发电机特性的深入研究，可以选择合适的控制策略和参数。

(3) 控制算法的选择：控制算法是功率稳定器设计的核心，不同的算法具有不同的性能指标。

常用的算法包括PID控制、模糊控制和神经网络等。

2.2 功率稳定器设计的流程功率稳定器的设计可以遵循以下流程：(1) 系统建模：通过测量和分析电力系统的参数和特性，建立系统的数学模型，用于后续的控制设计。

(2) 控制策略选择：根据系统的特点和控制要求，选择合适的控制策略，如PID控制、模糊控制等。

(3) 参数优化：对所选的控制策略进行参数优化，以获得最佳控制性能。

常用的优化方法包括遗传算法、粒子群优化等。

(4) 稳定器实现：根据设计结果，实现功率稳定器的硬件和软件，将其应用到电力系统中。

电力系统稳定性分析及其优化方法随着现代社会的不断发展和进步，电力在人们生活和生产中起着越来越重要的作用。

电力系统的稳定性问题一直是电力领域关注的热点问题之一。

电力系统稳定性分析及其优化方法对于节约能源、提高电力供应质量、保障能源安全和保护环境等具有重要意义。

在本文中，我们将深入探讨电力系统稳定性的概念、原因、分析方法及优化方法等问题。

一、电力系统稳定性的概念和原因电力系统稳定性是指电力系统在受到一定扰动后，仍然能够维持原有的运行状态。

通常，电力系统稳定性分为静态稳定性和动态稳定性两个方面。

其中，静态稳定性是指电力系统在电荷变化量小的情况下，维持其平衡态的能力；动态稳定性是指电力系统在受到外部干扰和内部失控等情况下，能够保持稳定的能力。

而引起电力系统不稳定的主要原因可能有以下几种：1.电网负荷不平衡：电网中存在电压不平衡、电流不平衡等问题，会对电力系统运行造成一定的影响，从而影响电力系统的稳定性。

2.电源输出变化：电源的输出电压、输出功率等变化也会影响电力系统的稳定性。

3.系统参数变化：例如，电阻、电抗、传输线路电感值的变化以及变压器的损耗等因素，均会对电力系统稳定性造成影响。

4.故障发生：电力系统中故障的发生也是导致电力系统不稳定的原因之一。

例如，电力负载短路，电路打火等故障，都可能引发电力系统的不稳定。

二、电力系统稳定性分析方法电力系统稳定性分析方法主要有静态稳定分析和动态稳定分析两种方法。

1.静态稳定分析方法静态稳定分析方法是基于静态损耗计算来评估电力系统的稳定性，其主要分为以下三种方法：（1）潮流分析法：该方法主要通过计算电力系统中的潮流方向，来分析电力系统的静态稳定性。

（2）等值阻抗法：等值阻抗法是一种低损耗电力系统表示法，它可以将电力系统转换成一个等效的电路，从而分析电力系统的静态稳定性。

（3）最大功率点追踪法：通过跟踪电源最大可能输送的功率点，来分析电力系统的静态稳定性。

该方法主要是依据负荷变化对电力系统负荷实时调整的最佳方案，从而保证电力系统能够始终维持在安全稳定的状态。