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。
电力系统暂态稳定性分析
电力系统暂态稳定性分析
8、5 简单电力系统暂态稳定性
暂态稳定性的概念：指在某个运行情况下突然受到大的干扰后，能否经过暂态过
程达到新的稳定运行状态或回复到原来的状态。
大干扰：一般指大型负荷的投入和切除、突然断开线路或发电机、短路故障及
切除等。一般伴随着系统结构的变化。
分析方法：不同于静态稳定问题的分析，不能做线性化处理，暂态稳定问题研究
（1） 暂态稳定性与按否和原来运行方式及干扰种类有关。
（2） 系统暂态稳定过程是一个电磁暂态过程和机电暂态过程汇合在一起的复
杂的运动过程，它们互相作用、互相影响。 暂态稳定性分析中的基本假设： （1）
发电机采用简化的数学模型
采用x d 后的E ' 为发电机的模型。
E ' 与无限大系统母线电压相量之间夹角为δ' ，见图8、2
（2） 在定量分析中不考虑原动机调速器的作用
即 P T =C 认为原动机的输入机械功率为恒定不变。
8、5、1 暂态稳定的物理过程分析
分析所用的电力系统：
*正常运行时，发电机经由变压器和输电线向无限大系统送电，等值电路如图所示。假设为状态Ⅰ
G T1 L T2
V 发电机与无限大系统的等值电抗为：
X I=X d +X T 1+l +X T 2
发电机发出的电磁功率为：
E ' V P I =sin δ *若在一回输电线始端发生不对称短路（对应状态Ⅱ），按照正序增广网络理论，只需在正序网络（即正常运行状态）的基础上，在故障点接一附加电抗。用此附加电抗区分不同的短路类型。
为求发电机的电磁功率，需要求解E ‘和V 之间的等值电抗X
X II =(X d +X T 1) +(
+X T 2) +2
第八章 电力系统暂态稳定
第一节 暂态稳定概述
暂态稳定分析：不宜作线性化的干扰分析，例如（新控制方式）、短路、断线、机组切除（负荷突增）、甩负荷（负荷突减）等。
能保持暂态稳定：扰动后，系统能达到稳态运行。
分析暂态稳定的时间段：
起始：0~1s，保护、自动装置动作，但调节系统作用不明显，发电机采用qE、PT 恒定模型；
中间：1~5s，AVR、PT的变化明显，须计及励磁、调速系统各环节；
后期：5s~mins ，各种设备的影响显著，描述系统的方程多。
基本假定：⑴ 网络中，ω=ω0 （网络等值电路同稳态分析）
⑵ 只计及正序基波分量，短路故障用正序增广网络表示
第二节 简单系统的暂态稳定分析
一．物理过程分析
发电机采用E’模型。
故障前：
221TLTdIxxxxx 电源电势节点到系统的直接电抗
sinIIxUEP
故障中，
xxxxxxxxxxTLTdTLTdII)2)(()2()(2122
sinIIIIxUEP ~ constU
constU E
constU E
jxΔ 故障切除后：
21TLTdIIIxxxxx
sinIIIIIIxUEP
功角特性曲线为：
故障发生后的过程为：
运行点变化 原因 结果
a→b 短路发生 PT>PE, 加速，ω上升，δ增大
b→c ω上升，δ增大 ω>ω0 ,动能增加
c→e
故障切除 PTω0 ，δ继续增大
e→f 动能释放 减速，当ωf =ω0，动能释放完毕，δm角达最大
f→k PT
电力系统中的暂态稳定性分析
随着社会的发展和经济的进步，电力系统在现代社会中扮演着至关重要的角色。然而，由于电力系统的复杂性和不确定性，其暂态稳定性分析成为了电力工程领域的一个热门话题。本文将探讨电力系统中的暂态稳定性及其分析方法，希望能为读者深入了解电力系统提供一些参考。
1. 暂态稳定性的概念与意义
暂态稳定性是指电力系统在遭受外部扰动（如故障、短路等）后，恢复正常运行所需的时间。它是评估电力系统运行安全性和可靠性的重要指标。暂态稳定性分析的目的在于评估系统在大干扰下的整体运行能力，帮助运行人员做出正确的控制决策，并设计有效的保护措施。
2. 暂态稳定性分析的方法
（1）状态空间法：状态空间法是一种基于微分方程的分析方法，通过建立系统的状态方程和输出方程，用矩阵运算的方式求解系统的响应。该方法适用于非线性系统的暂态稳定性分析，但需要较复杂的数学计算。
（2）频率扫描法：频率扫描法通过扫描不同的频率范围，分析系统的频率响应特性，以评估系统的暂态稳定性。该方法适用于线性系统的分析，并可以通过频域参数曲线进行直观的分析和判断。
（3）能量函数法：能量函数法基于能量守恒原理，将系统的能量转化为电力系统的状态量，通过分析能量函数的变化趋势判断系统的暂态稳定性。该方法简单直观，适用于大规模系统的暂态稳定性分析。
（4）其他方法：除了以上常用的方法外，还有基于神经网络、遗传算法等人工智能技术的暂态稳定性分析方法。这些方法在处理复杂问题和提高分析精度方面具有独特优势，但需要大量的数据和计算资源。 3. 影响暂态稳定性的因素
电力系统的暂态稳定性受到多种因素的影响。零序电流、电压暂降、频率偏移等故障特性是常见的影响因素，它们会导致系统的能量不平衡和振荡。此外，系统的负荷水平、传输容量、发电机响应特性、控制策略等因素也会对暂态稳定性产生重要影响，需要在分析中充分考虑。
4. 电力系统的暂态稳定性改善措施
为了提高电力系统的暂态稳定性，需要采取适当的改善措施。首先，加强电力系统的监控和控制能力是提高暂态稳定性的关键。通过合理的控制策略和自动化设备，能够提前预警，并迅速响应故障情况，保证系统的稳定运行。
