电力系统稳定器及其应用研究

发布时间：2017-07-31 09:38

  本文关键词：电力系统稳定器及其应用研究

  更多相关文章： 低频振荡 PSS4B 附加调差 仿真分析 试验

【摘要】：随着发电机快速励磁调节器的研发以及电力系统的不断壮大,电力系统内部低频振荡的问题日益突出。在这种情况下,在系统发电机端加装电力系统稳定器可以针对性地改良电力系统的阻尼情况。然而,传统的电力系统稳定器由于其自身结构模型等原理已经日益表现出不能适应互联电力系统后频率更低、更多重的振荡,新型的PSS4B模型因此被研究人员提出并应用,对电力系统的稳定性产生了重要的作用。本文围绕电力系统低频振荡的问题,基于四川格什扎河吉牛水电站水轮发电机组性能试验项目(TSSA13071),对电力系统稳定器进行了较为深入的研究。首先,本文深入研究了快速励磁调节器恶化系统阻尼的原因,阐明了加装PSS对于提高系统阻尼的必要性；其次,分析了附加调差对系统阻尼的影响,针对目前尚无一套完整的附加调差参数整定办法,通过仿真和现场试验验证了一种可供参考的附加调差整定思路；然后,为比较PSS2B和PSS4B的性能,分别在MATLAB/Simulink中搭建了PSS2B和PSS4B的仿真模型,并进行了参数预设,在单机无穷大系统与双机系统环境下分别进行了不同扰动与故障形式的仿真对比,仿真结果表明在本地振荡模式与区域振荡模式下,PSS4B系统对于0.45～1.5Hz范围内低频振荡的抑制作用均优于PSS2B系统；最后,将仿真得到的PSS参数与调差系数应用于吉牛水电站1号发电机励磁系统PSS性能试验中。试验结果表明,PSS相位补偿合理,对低频振荡有较好的抑制作用,为系统提供了正阻尼,仿真参数可以应用到吉牛水电站1号机运行中。本文的研究对于PSS4B于国内的推广应用与PSS的参数整定试验有一定的理论意义。
【关键词】：低频振荡 PSS4B 附加调差 仿真分析 试验
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM712
【目录】：

• 中文摘要6-7
• abstract7-11
• 第1章 绪论11-16
• 1.1 研究背景与意义11-13
• 1.2 国内外研究现状13-15
• 1.2.1 PSS的理论发展13-14
• 1.2.2 新型PSS的发展14-15
• 1.3 本文主要研究内容及工作15-16
• 第2章 同步发电机励磁系统与低频振荡16-30
• 2.1 引言16
• 2.2 低频振荡16-19
• 2.2.1 低频振荡的产生机理16-17
• 2.2.2 低频振荡的抑制措施17-19
• 2.3 同步发电机励磁系统19-20
• 2.4 同步发电机励磁系统典型数学模型20-22
• 2.5 单机无穷大系统的Philips-Heffron模型22-25
• 2.5.1 小干扰时发电机各状态量的计算22-25
• 2.5.2 单机无穷大系统同步发电机等效模型25
• 2.6 同步发电机励磁系统对低频振荡的影响25-27
• 2.7 算例分析27-29
• 2.8 本章小结29-30
• 第3章 励磁系统附加调差对低频振荡的影响30-40
• 3.1 引言30
• 3.2 励磁系统附加调差的概念30-31
• 3.3 考虑附加调差的Philips-Heffron模型31-33
• 3.4 算例分析33-35
• 3.5 现场试验验证35-38
• 3.6 结论38
• 3.7 本章小结38-40
• 第4章 电力系统稳定器对低频振荡的抑制40-52
• 4.1 引言40
• 4.2 电力系统稳定器的作用40-41
• 4.3 电力系统稳定器的数学模型41-47
• 4.3.1 PSS电路的通用框图41-42
• 4.3.2 PSS1A的数学模型42
• 4.3.3 PSS2B的数学模型42-44
• 4.3.4 PSS3B的数学模型44-45
• 4.3.5 PSS4B的数学模型45-47
• 4.4 PSS的参数预设47-50
• 4.4.1 励磁系统的无补偿相频特性试验47-48
• 4.4.2 PSS2B参数设定48-49
• 4.4.3 PSS4B参数设定49-50
• 4.5 本章小结50-52
• 第5章 电力系统稳定器抑制低频振荡的仿真分析52-70
• 5.1 引言52
• 5.2 单机无穷大系统的仿真分析52-59
• 5.2.1 励磁参考电压突变53-54
• 5.2.2 机械功率突变54-56
• 5.2.3 负荷突变扰动56-58
• 5.2.4 单相接地短路故障58-59
• 5.2.5 单机无穷大系统仿真分析结果59
• 5.3 双机系统的仿真分析59-69
• 5.3.1 励磁参考电压突变60-62
• 5.3.2 机械功率突变62-64
• 5.3.3 单相接地短路故障64-66
• 5.3.4 负荷突变扰动66-69
• 5.3.5 双机系统仿真分析结果69
• 5.4 本章小结69-70
• 第6章 现场机组电力系统稳定器的参数整定70-78
• 6.1 引言70
• 6.2 电站机组及励磁系统技术参数70-72
• 6.3 试验的依据和标准72
• 6.4 试验仪器72
• 6.5 试验接线72-73
• 6.6 PSS预设参数73
• 6.7 试验内容73-77
• 6.7.1 PSS增益裕度测量试验73-74
• 6.7.2 PSS负载阶跃干扰试验74-76
• 6.7.3 PSS反调试验76-77
• 6.8 吉牛水电站电力系统稳定器的现状与展望77
• 6.9 本章小结77-78
• 结论与展望78-80
• 致谢80-81
• 参考文献81-85
• 附录85

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 方思立，朱方;电力系统稳定器（PSS）在世界各地的使用情况[J];电网技术;1994年02期

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中国博士学位论文全文数据库 前2条

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2 刘杨名;电力系统稳定器（PSS）参数优化整定的研究[D];上海交通大学;2007年

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本文编号：598554