电力系统稳定器PSS4B的设计与实现
本文选题:低频振荡 切入点:电力系统稳定器(PSS) 出处:《华中科技大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:特高压建设和电网互联步伐的加快,清洁能源比重的不断加大,使得电网规模越来越大,结构越来越复杂,在改善经济性和减少环境污染的同时,也埋下了安全稳定的隐患。长久以来,低频振荡都严重威胁着系统的稳定运行。现今国内外大都选用电力系统稳定器(Power System Stabilizer,PSS)来改善系统阻尼,进而减少低频振荡的发生,取得了很好的经济和社会效益。但电网的快速发展对PSS提出了新的要求,要求PSS能够在整个低频振荡频段内都提供合适的阻尼,原有的传统PSS作用日趋局限。鉴于此,研究具有更宽的工作频段、能够对多种振荡模式提供合适阻尼的多频段电力系统稳定器(Multi-PSS,PSS4B),显得十分有意义。目前国内外有关PSS4B的研究大都停留在理论仿真阶段,试验应用方面的研究还比较少。针对这一现状,本文对电力系统稳定器PSS4B作了详细的研究,从其结构、性能分析入手,然后进行相关的硬件与软件设计,最后通过MATLAB/Simulink仿真和动模试验,说明所设计PSS4B的有效性以及优越性能。本文首先梳理了国内外PSS的研究现状,介绍了低频振荡产生机理和PSS设计原理,通过与PSS2B对比分析突出了PSS4B的性能优势;其次,对PSS4B进行硬件和软件设计,硬件方面主要包括信号采集、控制信号输出和通讯接口等的设计,软件方面采用分时复用策略,主要涉及采样算法、输入信号获取、PSS4B算法以及人机交互设计等内容;最后,从数字仿真和动模试验两个角度对PSS4B的性能进行验证。数字仿真选取的是单机无穷大和四机两区域两个经典系统,而动模试验在所搭建的两个不同振荡模式的单机无穷大系统上进行。仿真和动模试验均表明相比PSS2A,PSS4B在抑制低频振荡、增强系统阻尼、加快系统恢复稳定方面有比较明显的优势,且由于其工作频域更宽,在工作区间具有良好的适应性。
[Abstract]:With the acceleration of the construction of UHV and the interconnection of power grid, and the increasing proportion of clean energy, the scale and structure of the grid are becoming larger and more complex. While improving the economy and reducing the environmental pollution, For a long time, low frequency oscillation has seriously threatened the stable operation of the system. Nowadays, power system stabilizer Power System Stabilizer PSSs are used to improve the system damping and reduce the occurrence of low frequency oscillation. Good economic and social benefits have been achieved. However, the rapid development of power grid has put forward new requirements for PSS, which requires that PSS can provide suitable damping in the whole low frequency oscillation band, and the role of the original traditional PSS is becoming more and more limited. It is of great significance to study the multi-band power system stabilizer (Multi-PSS-PSS4B), which has a wider working frequency band and can provide suitable damping to various oscillation modes. At present, most of the researches on PSS4B at home and abroad remain at the stage of theoretical simulation. According to this situation, this paper makes a detailed study on the power system stabilizer PSS4B, starting with its structure, performance analysis, and then carries on the related hardware and software design. Finally, through MATLAB/Simulink simulation and dynamic simulation test, the effectiveness and superior performance of the designed PSS4B are illustrated. Firstly, the research status of PSS at home and abroad is reviewed, and the mechanism of low frequency oscillation and the design principle of PSS are introduced. Compared with PSS2B, the performance advantages of PSS4B are highlighted. Secondly, the hardware and software of PSS4B are designed, including signal acquisition, control signal output and communication interface, and time-sharing multiplexing strategy is adopted in software. It mainly involves sampling algorithm, input signal acquisition PSS4B algorithm and human-computer interaction design. Finally, The performance of PSS4B is verified from the point of view of digital simulation and dynamic simulation. The dynamic model test is carried out on two single machine infinite bus systems with different oscillation modes. The simulation and dynamic simulation tests show that PSS2An PSS4B has obvious advantages in suppressing low frequency oscillation, enhancing system damping and accelerating system recovery and stability. Because of its wider operating frequency domain, it has good adaptability in the working range.
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TM712
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,本文编号:1561556
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