发电机阻尼和参数扰动对系统稳定性的影响
发电机励磁系统调节参数对电力系统动态电压稳定的影响
发电机励磁系统调节参数对电力系统动态电压稳定的影响何开教;方鸽飞;刘荣【摘要】Power system voltage stability is a dynamic stability problem, induction motors and thermal control loads etc. , these dynamic loads have great impacts on the voltage stability. Generators are the most important dynamic reactive sources of the power system, and their quick exciting ability of their excitation system can effectively prevent the voltage instability. In order to study the dynamic voltage stability problem from the generator side, the regulator parameters affecting the quick exciting ability of excitation system and the dynamic voltage support ability of generator were exactly analyzed. At last, the simulation of IEEE14 node system was done, using the PSAT analysis tool. The results verify that the regulator parameters of the generator excitation system have important effects on keeping the power system dynamic voltage stability.%电力系统电压稳定问题的本质是动态稳定问题,感应电动机、热载负荷等负荷特性对电压稳定有重要影响.发电机是电力系统最重要的动态无功源,发电机励磁系统的快速励磁能力是预防系统电压失稳的重要保障.为从电源侧出发研究发电机励磁系统调节参数对系统动态电压稳定的作用,详细分析了发电机励磁系统调节参数对发电机的快速励磁能力和动态电压支撑能力的影响.最后,应用PSAT仿真软件对IEEE14节点系统进行了仿真计算.研究结果表明,发电机励磁系统调节参数对保持电力系统动态电压稳定的具有重要作用.【期刊名称】《机电工程》【年(卷),期】2012(029)001【总页数】4页(P94-96,103)【关键词】电力系统;动态电压稳定;电压失稳;动态无功源【作者】何开教;方鸽飞;刘荣【作者单位】浙江大学电气工程学院,浙江杭州310027;浙江大学电气工程学院,浙江杭州310027;浙江大学电气工程学院,浙江杭州310027【正文语种】中文【中图分类】TM7440 引言电力系统是一个规模庞大、结构复杂的非线性动态系统，其稳定性研究一直是电力系统规划与运行的重要课题。
基于虚拟同步发电机的分布式逆变电源控制策略及参数分析
基于虚拟同步发电机的分布式逆变电源控制策略及参数分析一、本文概述随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重，可再生能源的开发与利用已成为全球能源发展的必然趋势。
分布式发电作为可再生能源的重要应用形式，其并网控制策略的研究对电力系统的稳定、高效运行具有重要意义。
虚拟同步发电机（Virtual Synchronous Generator，VSG）作为一种模拟同步发电机特性的控制策略，在分布式逆变电源中得到了广泛应用。
本文旨在深入探讨基于虚拟同步发电机的分布式逆变电源控制策略及其参数分析。
本文将对虚拟同步发电机的基本原理进行阐述，包括其模拟同步发电机特性的方法和优势，以及在分布式逆变电源中的应用场景。
接着，文章将详细介绍基于虚拟同步发电机的分布式逆变电源控制策略，包括控制策略的设计思路、实现方法以及与传统控制策略的比较分析。
在此基础上，本文将重点分析分布式逆变电源控制策略中的关键参数，如虚拟惯量、阻尼系数等，探讨这些参数对系统稳定性、动态响应性能的影响规律。
通过理论分析和仿真实验，本文将进一步验证所提控制策略的有效性和参数的合理性。
本文还将对基于虚拟同步发电机的分布式逆变电源在实际应用中的前景和挑战进行讨论，以期为后续研究提供参考和借鉴。
本文旨在全面深入地研究基于虚拟同步发电机的分布式逆变电源控制策略及其参数分析，为分布式发电技术的发展和应用提供理论支持和实践指导。
二、虚拟同步发电机的基本原理虚拟同步发电机（Virtual Synchronous Generator，VSG）是一种先进的分布式逆变电源控制策略，其基本原理是通过模拟传统同步发电机的运行特性，使分布式电源在并网运行时表现出同步发电机的外特性。
VSG技术不仅有助于改善分布式电源与电力系统的交互性能，还能提高电力系统的稳定性。
VSG的基本原理可以概括为两个方面：一是模拟同步发电机的电磁暂态过程，二是模拟同步发电机的机械暂态过程。
在电磁暂态过程方面，VSG通过控制逆变器的输出电压和电流，使其具有同步发电机的阻抗特性和阻尼特性，从而在并网运行时表现出同步发电机的外特性。
探讨发电机励磁系统对电力系统稳定性的影响
探讨发电机励磁系统对电力系统稳定性的影响引言发电机励磁系统是电力系统中非常重要的一部分，它对电力系统的稳定性有着直接的影响。
既然如此，那么我们就需要对发电机励磁系统对电力系统稳定性的影响进行深入探讨。
本篇文档将会从以下几个方面来阐述电力系统的稳定性与发电机励磁系统之间的关系。
1.发电机励磁系统的基本原理2.电力系统稳定性的基本原理3.发电机励磁系统对电力系统稳定性的影响4.如何提高电力系统的稳定性发电机励磁系统的基本原理发电机励磁系统是控制发电机输出电压的重要部件。
当发电机励磁电路通过能够控制励磁电流大小的稳压器时，就能够实现电压的调节。
因此，稳定的励磁电路对于发电机的稳态运行是非常重要的。
发电机励磁系统由发电机、稳压器、励磁变压器、励磁机、电容器、感应电压器、自励式励磁系统六个部分组成。
其中，稳压器是励磁系统中的重要部件，它能够实现对励磁电路中电流大小的控制，从而调节发电机的输出电压。
电力系统稳定性的基本原理电力系统稳定性是指电力系统在扰动下，能够恢复到稳态运行的能力。
为判断电力系统的稳定性是否良好，通常采用阻尼比和暂态过程的特性来进行评估。
阻尼比是指扰动在电力系统中的衰减速率与电力系统在稳态下的固有衰减速率之比。
当阻尼比大于等于1时，电力系统就是稳定的。
当阻尼比小于1时，电力系统就会发生不稳定振荡或者失稳。
暂态过程是指系统发生扰动后，系统在暂时过渡后进入稳态的过程。
当前，在电力系统中，采用瞬时功率不等式、直流补偿、柔性直流输电、FACTS等控制方式，改善暂态过程的性能，提高电力系统稳定性。
发电机励磁系统对电力系统稳定性的影响1.励磁电路中LC时间常数对电力系统的贡献当励磁电路的LC时间常数很大时，发电机输出的电压波动和短时闪变的幅度极大，这会极大地影响电力系统的稳定性。
相反，当LC时间常数较小时，电力系统的稳定性会得到相应的提高。
2.励磁系统与系统频率的影响励磁系统的频率与电力系统的频率有着密切的关系。
电力系统的频率稳定与调节
电力系统的频率稳定与调节电力系统是现代社会中至关重要的基础设施之一。
为了保证电力系统的稳定运行，频率的稳定与调节是最为关键的因素之一。
本文将探讨电力系统频率的稳定与调节机制，并分析影响频率稳定的因素以及调节的方法和技术。
一、频率稳定的重要性频率是电力系统中最基本的参数之一，通常以赫兹（Hz）为单位表示。
电力系统的稳定运行需要保持合适的频率范围，一般为50Hz或60Hz。
频率的稳定性直接影响到电力系统的供电质量和用户的正常用电。
如果频率不稳定，会导致电压波动、设备故障以及电力系统的不可靠性，甚至可能引发停电事故，给社会经济发展带来严重影响。
二、频率稳定的主要因素1. 负荷变化：负荷的增加或减少将直接影响到电力系统的频率。
当负荷增加时，电力需求增大，如果供电能力无法满足需求，则会导致频率下降。
反之，当负荷减少时，供电能力大于需求，可能会导致频率上升。
因此，负荷变化是影响频率稳定的主要因素之一。
2. 发电机调节能力：发电机作为电力系统的核心组成部分，其调节能力对频率稳定至关重要。
通过调整发电机的励磁和机械控制，可以控制输出功率和频率。
发电机的调节能力越强，频率调节越稳定。
3. 动力系统的机械阻尼：电力系统中的机械阻尼是通过转子惯性和机械负载实现的。
机械阻尼能够吸收短期负荷波动对频率的影响，提高系统的稳定性。
4. 频率调节器的准确性：频率调节器是用来监测并调节电力系统的频率的重要设备。
调节器的准确性越高，调节频率的效果越好。
三、频率调节的方法和技术1. 发电机速度调整：通过调整发电机的转速来改变其输出频率。
这需要精确的发电机控制系统，并配备高效的调速装置，以实现快速而准确的频率调节。
2. 发电机励磁调整：通过调整发电机的励磁电流来改变其输出频率。
励磁系统的优化设计和高精度的励磁调节装置可以实现精确的频率控制。
3. 负荷控制：通过调整负荷的供电方式和运行模式，实现对电力系统频率的调节。
例如，在面临频率下降的情况下，可以通过优化负荷分配和控制负荷的投入时间，来保持频率稳定。
电力系统的稳定性分析
电力系统的稳定性分析电力系统的稳定性分析是电力工程中的重要课题之一，它涉及到电力系统运行的可靠性和安全性。
稳定性分析主要考虑电力系统在各种外界扰动下的稳定性能，例如电力负荷突然增加或减小、供电故障等。
一、电力系统稳定性的概念电力系统稳定性指的是电力系统在负荷变化或外界扰动下，能够保持正常运行而不发生系统级别的不稳定或系统崩溃。
主要包括功率稳定性和动态稳定性两个方面。
1. 功率稳定性功率稳定性是指系统在负荷变化或供电故障的情况下，能够保持电压和频率稳定的能力。
这是电力系统必须具备的基本稳定性。
2. 动态稳定性动态稳定性是指电力系统在负荷突然变化或供电故障等大干扰下，能够在一定时间内恢复到稳定工作状态的能力。
这是保证系统能够迅速恢复到正常供电状态的重要指标。
二、电力系统稳定性分析方法在电力系统稳定性分析中，常用的方法主要有牛顿-拉夫逊法、潮流灵敏度法、方程迭代法和直接解法等。
1. 牛顿-拉夫逊法牛顿-拉夫逊法是常用的潮流计算方法，它通过迭代求解电流、电压和功率等参数来判断系统的稳定性。
通过计算节点电压和功率的变化情况，可以得出系统是否稳定以及稳定的程度。
2. 潮流灵敏度法潮流灵敏度法是一种通过计算电力系统中各个参数的灵敏度来评估系统稳定性的方法。
它可以分析发电机输出功率、传输线路电流和变压器负载等参数对系统稳定性的影响，有助于识别出系统中薄弱环节。
3. 方程迭代法方程迭代法是通过建立电力系统的状态方程，并利用迭代计算的方法来得出系统的稳定性。
通过不断迭代求解状态方程，得到系统的稳定情况。
4. 直接解法直接解法是指通过求解系统非线性方程组的方法来得到系统的稳定性。
这种方法常用于小规模系统或者用于求解系统的特定问题。
三、电力系统稳定性分析的应用电力系统稳定性分析在电力工程中有着广泛的应用，主要用于以下几个方面：1. 发电机组调度稳定性分析可以帮助电力系统运营人员制定合理的发电机组调度策略，以保证系统在负荷变化下的稳定运行。
参数扰动对系统稳定性
参数扰动对系统稳定性参数扰动对系统稳定性参数扰动对系统稳定性的影响参数扰动是指在系统设计或者控制过程中，系统参数出现误差或者变动的情况。
这种误差或变动可能是由于环境变化、设备老化或者人为因素引起的。
无论是在工业控制系统、交通管理系统还是金融市场中，参数扰动都可能对系统稳定性产生重要影响。
参数扰动对系统稳定性的影响是多方面的。
首先，参数扰动会导致系统的动态特性发生变化。
系统的动态特性包括其响应速度、阻尼比、超调量等等。
当参数发生扰动时，这些动态特性可能会发生相应的变化，影响系统对外界变化的响应速度和精度。
如果系统的动态特性发生变化较大，可能导致系统不再能够完成预定的任务，甚至引起系统失控。
其次，参数扰动还可能导致系统的稳定性丧失。
稳定性是系统设计中非常重要的性能指标之一。
在控制系统中，稳定性指的是系统在一定输入条件下，经过一段时间后，系统的输出趋于有限值或者周期性变化。
参数扰动可能改变系统的稳定性条件，使得系统变得不稳定。
当系统失去稳定性时，系统的输出可能会不断增大或者呈现无规律的波动，无法得到准确的控制。
此外，参数扰动还可能引发系统的震荡或者振荡。
震荡是指系统的输出在一段时间内呈现周期性的变化。
当参数发生扰动时，系统的动态特性可能变得更加敏感，容易出现振荡现象。
这种振荡会使得系统的输出变得不稳定，可能导致系统无法满足设计要求。
对于工程实践而言，我们应该尽可能避免或者降低参数扰动对系统稳定性的影响。
首先，我们应该通过合理的系统设计和参数估计，尽量降低系统参数的误差。
此外，我们还可以采取适当的控制策略，使得系统对参数扰动具有一定的鲁棒性。
例如，我们可以设计自适应控制算法，使得系统能够自动调整控制参数以适应参数扰动。
总之，参数扰动对系统稳定性的影响非常重要。
我们应该认识到参数扰动的存在，并采取相应的措施来降低其对系统的不利影响。
只有保证系统的稳定性，我们才能够确保系统能够正常运行，并满足预定的性能要求。
电力系统阻尼定义
电力系统阻尼定义
电力系统阻尼是指系统中各个元件（电机、变压器、电容、电抗等）之间相互影响、相互耦合时的排斥力和相互制约作用。
在电力系统中，各种元件之间不可避免地会出现耦合作用，因此阻尼是描述系统稳定性的重要参数之一。
阻尼的大小和稳定性密切相关。
当系统的阻尼足够大时，系统在扰动作用下可以产生阻尼振荡，但系统的振荡会被迅速抑制，此时系统具有稳定性。
相反，当系统中阻尼不足时，系统就很容易出现过分激烈的振荡，甚至导致系统崩溃，这种情况称为欠阻尼。
在电力系统设计和维护中，阻尼是关键参数之一。
因为电力系统中各个元件之间耦合作用非常复杂，很难建立有效的模型来描述其运行。
因此，研究阻尼对于解决系统稳定性等问题具有重要意义。
电力系统阻尼分为实际阻尼和无功阻尼两种。
实际阻尼是指系统金属结构、设备和土壤等非线性部分的阻尼，是通过阻尼装置和 DTL （Damping torque limitation）等技术手段来实现的。
而无功阻尼则是指由于发电机转子气隙磁通的变化，电感变化而形成的阻尼效应。
通常来说，电力系统的阻尼越大，系统的稳定性就越好。
因此，在电力系统设计和维护中，我们需要考虑如何提高系统的阻尼，以保证系统运行的稳定性和安全性。
如何提高阻尼的方法有很多，比如增加阻尼器的数量、设置合适的控制回路以及改变发电机的气隙等等。
总之，电力系统阻尼是影响系统稳定性和安全性的关键因素之一。
在实践中，我们需要通过各种技术手段来提高系统的阻尼，以确保电力系统的正常运行和安全性。
电力系统暂态稳定分析方法研究
电力系统暂态稳定分析方法研究导论：电力系统作为现代社会不可或缺的基础设施，对于保障经济运行和人民生活的正常进行起到至关重要的作用。
然而，由于各种外界因素的干扰以及系统内部的负荷变化等原因，电力系统可能会遭受各种暂态稳定问题，如电压波动、功率失调、电压失稳等。
因此，研究电力系统暂态稳定分析方法对于确保电力系统的可靠运行具有重要意义。
一、电力系统暂态稳定概述电力系统的暂态稳定问题是指在系统发生突发故障或外界扰动时，系统能够迅速恢复到稳定状态的能力。
暂态稳定问题与电力系统的稳定裕度、工况调整能力和安全运行密切相关。
电力系统的暂态稳定包括大范围振荡的阻尼过程、过度电压和电流过程、以及电力设备的动态响应过程。
二、暂态稳定的影响因素1. 电力系统的结构和参数：电力系统的组成元件以及相互连接的方式和参数对系统的暂态稳定性产生重要影响。
例如，线路阻抗、变压器的漏电抗和发电机的参数等都会影响系统的暂态响应。
2. 外界扰动：外界扰动包括短路故障、负荷突变、设备故障等。
这些扰动会导致系统频率、电压和功率等参数的突变，从而对系统的暂态稳定性产生影响。
3. 控制策略：在电力系统的运行过程中，各种控制策略（如励磁控制、调压控制、频率控制等）对系统暂态稳定具有一定影响。
合理的控制策略能够提高系统的暂态稳定性。
三、电力系统暂态稳定分析方法1. 线性稳定分析方法：线性稳定分析方法主要是基于电力系统的状态方程进行分析，它假设系统在暂态过程中仍然处于线性范围内。
该方法通常用于分析小扰动条件下的暂态稳定问题，能够计算系统的动态响应和振荡阻尼等参数。
2. 非线性稳定分析方法：非线性稳定分析方法考虑了系统在暂态过程中的非线性特性，可以更准确地描述系统的暂态响应。
该方法一般采用数值仿真和时间域分析等技术，能够分析系统在大扰动条件下的暂态行为。
3. 统计稳定分析方法：统计稳定分析方法主要是基于大规模计算和统计学原理，对电力系统的暂态稳定性进行概率分析。
宁夏电网电力系统稳定器PSS参数整定及其对系统稳定性的影响
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图 ４ 大扰 动动态失稳过程
３２ 改善动态稳定问题措施 ．
动态问题通常 与发 电机 的励磁 系统有关 １ ６为改 善系 ， 统动态稳定问题需 分析 网内主要机组励磁系统在扰动后的
针对 系统稳定问题的变化 ，本文首先基于 电网励磁 实 测模型分析大送 出方式时动态稳定问题的原 因 ，提 出该 网
ＰＳ Ｓ 参数整定的原则 ，以提高 系统在大送 出方式下 的动 态 稳定裕度 。 然后 以特定机组为例 ， 明 ＰＳ 说 Ｓ 参数 整定试验 的
方法。 最后 ， 仿真分析 Ｐ Ｓ 数整定后对系统大扰 动动态稳 Ｓ参 定和小干扰 动态稳定 的改善作用 ；并通过 系统 的扰动试 验 证明 Ｐ ￥整定的有效性 。宁夏 电网 Ｐ ￥ 数的整定 与验证 Ｓ Ｓ参
系紧密 ， 以在正常运行方式下无稳定问题。２ ０ 所 ０ ７年 ， 随银 北、 宁东地 区机组 的集 中投运 ， 电网运 行方式发生 变化 ： 一 方面宁夏 由电力受人省变 为具有 一定 的送 出能力 ，网 内的 主要 断面 ， 既西 北一 宁夏 、 银南—银ＪＩ银 川—银 北 断面的 ｉ、 潮流特点发生了变化 ； 另一方面 ， 电网的主要稳定 问题 也 由 原来大受入方式时的北部静态 电压稳定 问题变 为大送 出方
磁 电流进行调 节控制 。 根据励磁 电流产生方式 的不同 ， 励磁
系统可分为直 流励磁机系统 、交 流励 磁机 系统 和静止励磁 系统三类。 静止励磁系统 中， 发电机的励磁电源取 自发电机 本身的输 出电压和输出电流 ， 前者为 自并励系统 ， 后者为 自 复励系统… 。宁夏电 网以火 电机组 为主 ， 中 ３０ 其 ０ ＭＷ 以上
电力系统稳定性的影响因素及其分析
电力系统稳定性的影响因素及其分析电力系统稳定性是指电力系统在扰动发生后，能够恢复到稳态工作状态的能力。
稳定性对于电力系统的安全运行至关重要，它受到多种因素的影响。
本文将从四个方面深入分析电力系统稳定性的影响因素。
1. 电力供需平衡电力系统的稳定性首先受到电力供需平衡的影响。
当电力供应无法满足需求时，系统会发生电压下降或频率降低等问题，导致稳定性下降。
供需平衡的关键在于电力负荷的合理预测和管理，并采取相应的调控措施，如发电机组的启停和调节，以维持系统的稳定运行。
2. 发电设备状态发电设备的状态对电力系统的稳定性有着重要影响。
首先是发电机组的参数设置，包括励磁系统、机械系统和电气系统等，这些参数需要经过合理的设计和调整，以确保发电机组在各种负荷条件下具有良好的稳定性。
其次是设备老化和故障对系统稳定性的影响，定期的设备检修和维护是确保系统稳定性的重要手段。
3. 输电线路和变电设备输电线路和变电设备的状态对电力系统的稳定性也具有重要影响。
输电线路的电阻、电抗和电容等参数需要合理选择和配置，以减小电流损耗和电压波动。
变电设备的继电保护和自动控制系统应保持灵敏可靠，以快速检测并隔离故障，避免故障扩大影响整个电力系统。
4. 风力和太阳能等可再生能源随着可再生能源的快速发展，风力和太阳能等清洁能源正逐渐成为电力系统的重要组成部分。
这些可再生能源的不稳定性和间歇性给电力系统的稳定性带来了新的挑战。
电力系统需要通过精确的风力和太阳能预测，并合理调控与之相匹配的传统发电设备，以保持系统的平稳供电。
综上所述，电力系统稳定性受到电力供需平衡、发电设备状态、输电线路和变电设备以及可再生能源等多个因素的影响。
合理预测和管理电力负荷、优化发电设备配置、维护设备状态以及处理可再生能源的集成是提高电力系统稳定性的关键。
在未来，随着电力系统规模的扩大和清洁能源的普及，我们需要更深入地研究和理解电力系统稳定性的影响因素，以确保电力系统的可靠、安全运行。
发电机励磁系统对电力系统稳定的影响
发电机励磁系统对电力系统稳定的影响摘要：本文主要阐述发电机励磁系统，在确保电力系统安全稳定运行所起的作用。
分析了发电机励磁系统对静态稳定、暂态、动态稳的影响，以及增强系统阻尼的措施。
关键词：发电机励磁系统稳定一、发电机励磁系统的主要作用：励磁系统的主要任务是向发电机的励磁绕组提供一个可调的直流电流，以满足发电机正常运行的需要。
对同步发电机的励磁进行控制，是对发电机运行进行控制的主要手段之一。
励磁系统的主要作用是：1、维持发电机的端电压维持发电机的端电压等于给定值是电力系统调压的主要手段之一，在负荷变化的情况下，要保证发电机端电压为给定值则必须调节励磁。
由发电机的简化相量图（图1-1所示）可得：Eq =Uf+jIfXd（1-1）式中：Eq ——发电机的空载电势；Uf——发电机的端电压；If——发电机的负荷电流比例。
图1-1 发电机的简化相量图式（1-1）说明，在发电机空载电势Eq恒定的情况下，发电机端电压Uf 会随负荷电流If的加大而降低，为保证发电机端电压Uf 恒定，必须随发电机负荷电流If的增加（或减小），增加（或减小）发电机的空载电势Eq ，而Eq是发电机励磁电流If q的函数（若不考虑饱和，Eq 和If q成正比），故在发电机运行中，随着发电机负荷电流的变化，必须调节励磁电流来使发电机端电压恒定。
为了表示励磁系统维持发电机端电压恒定的能力，采用了调压精度的概念。
所谓调压精度是指在自动励磁调节器投入运行，调差单元退出，电压给定值不行进人工调整的情况下，发电机负载人零变化到视在功率额定值以及环境温度、频率、电源电压波动等在规定的范围内变化时，所引起的发电机端电压的最大变化，常用发电机额定电压的百分数表示。
一般来说，发电机在运行中引起端电压变化的主要因素是负荷电流的变化，通常用发电机调压静差率δJ来表示这种变化。
调压静压率是指自动励磁调节器的调差单元退出，电压给定值不变，负载从额定视在功率减小到零时发电机端电压的变化率，它可由下式计算：δJ （%）=[（Uf0-Uf）/Uf e]×100% （1-2）式中：Uf0——发电机空载电压；Uf——发电机额定负荷时的电压；Uf e——发电机的额定电压。
提高电力系统稳定性措施分析
提高电力系统稳定性措施分析摘要：电力系统的稳定性问题随着电力系统的日益发展、联网系统的不断扩大及运行经验教训的不断总结而逐步得到人们的认可和重视。
如果其稳定性无法达到相应的标准就应该采取切实可行的方法来进行解决。
电力系统的稳定性得不到有效地控制不仅会损害电力设备，同时也会给电力行业的工作人员带来严重的威胁。
关键词：电力系统；稳定性；措施分析引言随着电力工业的迅速发展，我国发电机、变压器单机容量不断增大，电力系统正朝着“大机组、超高压、大电网”的方向发展。
在当今电力作为推动社会飞速发展的主动力时代，电力网是否稳定对社会的生产、生活、发展起着决定性的影响。
1.提高稳定性的原则从静态稳定分析可知，不发生系统震荡时，电力系统具有较高的功率极限，一般也就具有较高的运行稳定度。
从暂态稳定性分析可知，电力系统受大的扰动后，发电机轴上出现的不平衡转矩将使发电机产生剧烈的相对运动；当发电机的相对角的震荡超过一定限度时，发电机便会失去同步。
从这些概念出发，我们可以得出提高电力系统稳定性和输送能力的一般原则是：尽可能地提高电力系统的功率极限；抑制自发震荡发生；尽可能减小发电机相对运动的震荡幅度。
从简单电力系统功率极限的简单表达式：Pm=EV/X可以看到，要提高电力系统的功率极限，应从提高发电机的电势E、减小系统电抗X、提高和稳定系统电压V等方面着手。
抑制自发震荡，主要是根据系统情况，恰当地选择励磁调节系统的类型和整定其参数。
要减少发电机转子相对运动的震荡幅度，提高暂态稳定，应从减小发电机转轴上的不平衡功率、减小转子相对加速度以及减小转子相对动能变化量等方面着手。
2.提高静态稳定性的措施2.1发电机采用自动调节励磁装置当发电机不采用自动调节励磁装置时，空载电势E q 为常数，发电机的电抗为同步电抗X d。
当采用了自动调节励磁装置以后，发电机可以做到E q，或者是V g 为常数。
而E q’为常数意味着X d 减小为X d’，而V g 为常数则意味着x d 将对系统稳定性不起作用。
浅析电力系统网源协调及其对电力系统安全稳定的影响
浅析电力系统网源协调及其对电力系统安全稳定的影响作者：殷齐来源：《科学导报·学术》2019年第48期一、研究背景回顾近几年的国外大停电事故，其事故发展过程中总能看到由于网源不协调而导致事故扩大的情况。
2018年巴西“3.21”大停电事故中存在因发电机辅机高压耐受能力不足、涉网保护失配无序动作导致其东北部电网频率、电压崩溃而最终垮网的情况[1] 。
2016年南澳“9.28”大停电事故中，由于地区风电机组连续多次低电压穿越失败导致风机大量脱网，联络线潮流增加而后跳闸使得南澳地区形成孤网并最终崩溃垮网[2] 。
2019年英国“8.9”大停电事故中，风电机组耐低频能力不足，导致大量风机脱网，进一步引起频率降低，最终在低频减载切除大量负荷后频率才得以恢复。
可见加强电网和电源的协调，对电力系统安全稳定运行有着及其重要的意义。
二、网源协调对电力系统安全稳定运行有重要影响电力系统网源协调涉及发电机励磁系统及电力系统稳定器（PSS）、调速系统及一次调频、涉网继电保护及安全自动装置、自动发电控制系统（AGC）、自动电压控制系统（AVC）和其他厂用涉网设备等多个方面，均对电力系统安全稳定运行起着重要作用。
凡涉及以上方面的发电机组设备，其参数、功能必须经过严格试验调试，合格之后方可投入运行，以确保发电机组并网运行后对电力系统安全稳定运行不会造成影响。
1.发电机励磁系统及电力系统稳定器参数设置可能影响电力系统稳定性发电机组励磁系统在维持发电机端电压水平、合理分配发电机的无功功率、提高电力系统稳定性等方面起到关键性作用。
发电机组励磁系统采用高放大倍数的快速励磁调节可以提高电力系统暂态稳定性，但如果其参数配置不当，产生负阻尼则容易引发系统振荡甚至失步，《电力系统安全稳定导则》[3] 中规定，对于电力系统中存在采用快速励磁调节系统及快关汽门等自动调节措施的情况，应该做长过程的动态稳定分析，即是对这种情况下的电力系统的阻尼比进行校验分析，预防电力系统潜在的振荡甚至失步风险。
电力系统稳定性分析
电力系统稳定性分析电力系统是现代社会正常运转的重要基础设施，而稳定性是电力系统运行的核心要求之一。
本文将对电力系统稳定性进行分析，并探讨如何提升电力系统的稳定性。
一、电力系统稳定性的定义与分类电力系统稳定性是指系统在面临外部扰动（如短路故障、负荷突变等）或内部扰动（如发电机发电水平波动、电源失效等）后，能够以尽可能快的速度恢复到新的稳定工作状态的能力。
根据不同的研究对象和研究内容，电力系统稳定性可以分为以下几类：1. 发电机维持性稳定性：研究发电机在面临负荷突变或其他故障条件下的发电水平稳定性。
2. 负荷稳定性：研究电力系统负荷在外部或内部扰动下的稳定性。
3. 系统运行稳定性：综合考虑发电机、负荷和输电线路等各个元件的稳定性。
二、电力系统稳定性分析的主要指标电力系统稳定性分析主要关注以下几个指标：1. 动态稳定性：研究系统在大扰动条件下的动态响应能力，如小幅度的瞬时负荷增加或减少所引起的系统频率变化。
2. 静态稳定性：研究系统在小扰动条件下的稳定状态，如系统负荷变化引起的定态电压和功率的不平衡。
3. 暂态稳定性：研究系统在短暂故障条件下的稳定状态，如短路故障后系统能否恢复到稳定状态。
4. 频率稳定性：研究系统频率偏离额定频率的能力，如发电机发电水平不稳定引起的频率偏离。
三、电力系统稳定性分析的方法电力系统稳定性分析的方法主要包括以下几种：1. 功率流计算法：通过对电力系统进行功率流计算，确定系统的电压幅值和相角，从而分析系统的稳定性。
2. 敏感性分析法：通过分析系统参数的变化对系统稳定性的影响程度，确定关键的参数和元件，进而优化系统结构和运行方式。
3. 动态模拟法：建立电力系统的动态模型，通过模拟系统的动态响应，分析系统的稳定性。
4. 稳定裕度评估法：通过对系统频率或电压的稳定裕度进行评估，确定系统稳定性的边界。
四、提升电力系统稳定性的方法为了提升电力系统的稳定性，可以从以下几个方面进行考虑：1. 优化系统结构：通过合理配置发电机、负荷和输电线路等元件，提高系统的可靠性和稳定性。
电力系统中的阻尼控制策略分析
电力系统中的阻尼控制策略分析随着电力系统的不断发展和扩大规模，阻尼控制策略成为了保障系统稳定运行的重要工具。
阻尼控制策略包括主动阻尼和被动阻尼两种方式，它们的目的都是通过调节系统的阻尼特性来提高系统的稳定性。
本文将对电力系统中的阻尼控制策略进行分析，并介绍它们的原理、应用和影响。
阻尼控制策略的基本原理在于增加系统的阻尼比，从而减少系统振荡。
主动阻尼是通过改变系统的阻尼特性来控制系统的振荡，它可以在系统遇到干扰时迅速响应，并提供有效的控制方法。
被动阻尼则依赖于阻尼装置或元件来增加系统的阻尼，这些装置可以在系统产生振荡时提供反向的阻尼力，从而减小振荡幅度。
在电力系统中，主动阻尼控制策略通常包括调频控制、频率响应控制和功角控制。
调频控制通过自动调整发电机的输出功率来保持系统频率的稳定。
频率响应控制则根据系统频率的变化调整发电机输出的有功功率，以保持频率在合适的范围内。
功角控制是通过调整发电机的励磁状态来控制系统的功角稳定。
被动阻尼控制策略在电力系统中的应用相对较多。
常见的被动阻尼装置包括阻尼器和调速器。
阻尼器通常由振动吸收器或液压阻尼器组成，通过吸收系统的振荡能量来减小系统的振荡幅度。
调速器则通过调整负荷和发电机输出的功率，来改变系统的阻尼特性。
阻尼控制策略的应用可以提高电力系统的稳定性和可靠性，但也会对系统产生一定的影响。
首先，阻尼控制策略需要增加额外的设备和系统控制方法，增加了系统的复杂性和成本。
其次，控制策略的误操作或失控可能会导致系统的不稳定或发生故障。
因此，在设计和实施阻尼控制策略时，需要进行充分的计划和验证，以确保系统的稳定性和安全性。
此外，阻尼控制策略的选择和优化也是一个重要的问题。
不同的控制策略对系统的稳定性和响应速度有不同的影响。
为了选择合适的控制策略，需要进行系统的建模和仿真分析，评估不同策略对系统的影响，并考虑系统的具体要求和约束。
总结而言，电力系统中的阻尼控制策略是保障系统稳定运行的重要手段。
电力系统中的阻尼控制技术研究与应用
电力系统中的阻尼控制技术研究与应用随着电力系统规模的不断扩大和复杂性的增加，系统动态稳定性成为电力系统运行中不可忽视的问题。
阻尼控制技术是保证系统稳定性的重要手段之一，通过合理的控制手段来增加系统的阻尼，提高系统对扰动的稳定性。
本文将对电力系统中的阻尼控制技术进行研究与应用的探讨。
一、阻尼控制技术的基本原理阻尼控制技术是通过增加系统的阻尼来提高系统的稳定性。
在电力系统中，主要采用两种阻尼控制技术：控制器插入和可调谐阻尼装置。
控制器插入是通过在功率控制回路中插入控制器，实现对系统频率和电压的主动控制。
可调谐阻尼装置是根据系统动态响应对系统的阻尼进行调整，以增强系统的稳定性。
控制器插入技术主要包括频率控制器和电压控制器。
频率控制器通过监测系统频率，根据频率偏差来控制发电机的输出功率。
电压控制器则通过监测系统电压，根据电压偏差来控制电力系统中的无功功率的输入或输出。
可调谐阻尼装置主要分为主动阻尼和受动阻尼两种。
主动阻尼是通过在系统中添加额外的阻尼装置来控制系统的阻尼，包括主动阻尼器和阻尼控制设备。
受动阻尼则是通过调整系统的参数来改变系统的阻尼特性，以增加系统对扰动的稳定性。
二、阻尼控制技术的研究进展阻尼控制技术在电力系统稳定性方面的研究已取得了显著的进展。
目前，已经提出了许多阻尼控制技术，如：增加系统电抗、阻尼器设计和控制、自适应阻尼控制方法等。
增加系统电抗是一种常用的增加系统阻尼的方法。
通过在系统中增加电抗器、无功补偿设备等来提高系统阻尼，可以有效改善系统的稳定性。
阻尼器的设计和控制是另一种常见的阻尼控制技术。
通过设计合理的阻尼器结构和控制策略，可以实现对系统阻尼的有效控制。
自适应阻尼控制方法是一种新兴的阻尼控制技术。
它利用系统的动态响应信息来实时调整控制参数，以优化系统的阻尼特性。
自适应阻尼控制方法具有较强的自适应性和鲁棒性，可以更好地适应系统工况的变化，提高系统的稳定性。
三、阻尼控制技术的应用实例阻尼控制技术在电力系统中的应用具有重要的意义。
电力系统的功率系统稳定分析
电力系统的功率系统稳定分析引言:电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一，其稳定运行对于保障国家经济发展和居民生活至关重要。
而功率系统稳定性则是电力系统稳定运行的关键要素之一。
本文将探讨电力系统的功率系统稳定分析，包括其概念、影响因素、分析方法以及未来的趋势。
一、功率系统稳定性的概念功率系统稳定性是指电力系统在外部扰动下仍能保持一定的稳态工作状态的能力。
这意味着在面临各种电力失衡、干扰以及设备故障等情况下，电力系统能够迅速恢复到正常稳定的工作状态，确保电力供应的可靠性和异常情况下的安全性。
二、影响功率系统稳定性的因素1. 输电线路电阻和电感：输电线路的电阻和电感是功率系统阻尼机制的重要组成部分。
较大的电阻和电感能够提高系统的阻尼能力，有利于抑制系统振荡。
2. 发电机转子转动惯量：发电机转子的转动惯量代表着发电机动能的储备量，越大意味着系统对外界干扰的抵抗能力越强。
3. 发电机励磁特性：发电机励磁特性的稳定性直接影响系统的电压和频率稳定。
励磁系统的调节能力越强，系统恢复稳定的时间越短。
4. 负荷特性：负荷的变化会对系统的功率平衡产生影响，特别是在大规模负荷变动的情况下，可能造成系统失衡，影响稳定性。
三、功率系统稳定性分析方法1. 灵敏度分析法：通过计算系统各参数相对于稳定状态下的不稳定裕度的偏导数来评估系统的稳定性。
这种方法可以帮助发现系统中可能发生的潜在问题，并提供改进的方案。
2. 分布式阻尼控制方法：该方法通过在电力系统中引入分布式阻尼控制器，利用先进的计算技术和算法实时监测系统状态，控制阻尼器的参数，提高系统稳定性。
3. 模拟仿真方法：通过建立电力系统的仿真模型，模拟不同负荷、干扰和故障情况下的系统响应，评估系统的稳定性。
这种方法能够提供系统运行的模拟结果，为系统运行和控制提供参考依据。
四、未来的趋势随着电力系统的发展和技术的进步，功率系统稳定性分析将面临一些新的挑战和机遇。
1. 大数据和人工智能技术的应用：通过大数据分析和人工智能技术的应用，可以更准确地捕捉和分析电力系统中的数据，预测系统稳定性的趋势，并实施相应的控制策略。
虚拟同步发电机阻尼参数计算公式
虚拟同步发电机阻尼参数计算公式
一、背景介绍
阻尼参数是描述系统阻尼特性的重要参数，对于同步发电机的稳定运行具有重要意义。
虚拟同步发电机作为一种新型的电力系统稳定控制技术，其阻尼参数的计算和控制是实现稳定运行的关键。
本篇文章将介绍虚拟同步发电机阻尼参数计算公式的应用。
二、阻尼参数计算公式
虚拟同步发电机的阻尼参数可以通过以下公式进行计算：
D = K ×(ω×Xd - Xq)
其中，D表示阻尼参数，K表示系统开环增益，ω表示系统角速度，Xd表示直轴电抗，Xq表示交轴电抗。
该公式反映了虚拟同步发电机在运行过程中，受到的阻尼力与系统参数之间的关系。
三、公式应用与分析
在实际应用中，需要根据系统的具体参数和运行状态，计算出虚拟同步发电机的阻尼参数。
通过对阻尼参数的调整，可以实现对虚拟同步发电机运行状态的优化控制，提高电力系统的稳定性。
同时，阻尼参数的计算和控制也是实现虚拟同步发电机与电力系统协调运行的重要手段。
四、结论
通过对虚拟同步发电机阻尼参数计算公式的介绍和应用分析，可以看出阻尼参数在虚拟同步发电机稳定运行中的重要作用。
在实际应用中，需要根据具体情况对阻尼参数进行计算和控制，以提高电力系统的稳定性。
同时，也需要进一步研究和探索虚拟同步发电机阻尼参数的其他影响因素和控制方法，为电力系统的稳定运行提供更加可靠的保障。
电力系统中的阻尼控制研究
电力系统中的阻尼控制研究随着电力系统规模日益扩大，系统的稳定性和安全性成为越来越重要的问题。
其中一个关键的控制手段就是阻尼控制。
本文将从阻尼控制的概念入手，介绍阻尼控制的相关理论和方法，以及当前阻尼控制研究的热点和趋势。
一、阻尼控制概述阻尼控制是指通过调节电力系统中元件的阻尼，来实现对系统动态响应的控制。
在电力系统中，阻尼可以通过各种方式实现，比如在传输线上添加附加电容或电感，或者在发电机转子上增加附加阻尼等。
阻尼控制在电力系统中的应用非常广泛。
例如，在大型发电机组中，可以通过增加附加阻尼或调节发电机励磁来控制发电机的振荡；在电力网络中，可以通过控制线路的电抗或电容来控制系统的振荡。
阻尼控制对于系统的稳定性和可靠性具有重要意义，尤其是在大规模复杂系统中，如电力交换系统、多机电力系统等。
二、阻尼控制相关理论和方法阻尼控制的理论和方法非常丰富，主要包括以下几个方面：1. 动态模型和特征值分析阻尼控制首先需要建立电力系统的动态模型，并利用特征值分析方法研究系统自身的本征阻尼。
通过对系统的本征阻尼特征进行分析，可以确定系统的最小本征阻尼系数，以及系统最不稳定的状态。
2. 阻尼控制器设计基于系统动态模型和特征值分析结果，可以设计相应的阻尼控制器。
阻尼控制器的主要目标是实现系统的稳定性，减小系统震荡的幅值和持续时间。
3. 控制策略和实时控制算法在实际应用中，阻尼控制还需要考虑多种因素，如采样时间、延迟、噪声等。
因此，阻尼控制的控制策略和实时控制算法也是研究的重点之一。
常用的方法有基于线性控制理论的PID控制、基于状态空间的LQG控制、经验模态分解的自适应控制等。
三、阻尼控制研究的热点和趋势目前，阻尼控制的研究热点和趋势主要包括以下几个方面：1. 新型阻尼控制方案阻尼控制的方式非常多样，但是不同的方案对系统的效果和成本影响也不同。
近年来，有很多新型阻尼控制方案出现，如基于多目标优化的控制、考虑基于深度学习的自适应控制等。
平滑系数和阻尼系数
平滑系数和阻尼系数平滑系数和阻尼系数在物理学和工程学中起着重要的作用。
它们是描述系统动力学特性的参数，可以帮助我们理解和预测系统的行为。
本文将介绍平滑系数和阻尼系数的概念、应用以及它们对系统的影响。
一、平滑系数平滑系数是描述系统响应平滑程度的参数。
在动力学系统中，当系统受到外界扰动或输入信号时，会产生不同的响应。
平滑系数的大小决定了系统的响应速度和平滑程度。
较大的平滑系数意味着系统响应较为平滑，较小的平滑系数则意味着系统响应较为突变。
平滑系数的大小取决于系统的特性以及外界输入信号的频率。
对于频率较高的输入信号，较小的平滑系数可以使系统更快地响应，并减小响应的平滑程度。
而对于频率较低的输入信号，较大的平滑系数可以使系统的响应更平滑。
在实际应用中，平滑系数常常用于信号处理和滤波器设计中。
例如，在图像处理中，可以通过调整平滑系数来实现图像的模糊或锐化效果。
在音频处理中，平滑系数可以用于去除噪声或改善音质。
二、阻尼系数阻尼系数是描述系统阻尼特性的参数。
阻尼是指系统在受到外界扰动或输入信号后，能够迅速回归稳定状态的能力。
阻尼系数的大小决定了系统的振动幅度和能量耗散速度。
较大的阻尼系数意味着系统的振动幅度减小得更快，系统更快地回归稳定状态。
而较小的阻尼系数意味着系统的振动幅度减小得较慢，系统回归稳定状态的时间更长。
阻尼系数的大小取决于系统的特性以及外界输入信号的幅度。
对于较大幅度的输入信号，较大的阻尼系数可以使系统更快地回归稳定状态，并减小振动幅度。
而对于较小幅度的输入信号，较小的阻尼系数可以使系统的振动更持久，回归稳定状态的时间更长。
在工程学中，阻尼系数常常用于描述机械系统的振动特性。
例如，在汽车悬挂系统中，可以通过调整阻尼系数来改变车辆的行驶舒适度和悬挂系统的稳定性。
在建筑结构设计中，阻尼系数可以用于减小地震对建筑物的影响。
总结：平滑系数和阻尼系数是描述系统动力学特性的重要参数。
它们可以帮助我们理解和预测系统的行为，并在实际应用中起到关键作用。
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图% !两机三节点电力系统
随着研究的深入和现代电力系统的不断发展$小扰 动稳定领域内又不断涌现出新的问题$其中电力系 统仿真中发现的分岔)混沌现象对电力系统小扰动 稳定性的影响受到很多学者的关注& 由于电力系统是一种高度非线性的动态系统$ 因此$在对系统的混沌现象的研究中采用非线性方 法进行机理分析是很自然的&作为分析非线性系统 结构稳定性的基本方法之一的分岔理论$近年来在 电力系统电压稳定问题研究中得到了广泛应用&分 岔理论主要研究系统随参数改变引起的结构和稳定 性的定性变化过程&当动态系统参数变动过程中经 过某些临界值时$ 系统定性性态 ! 如平衡状态) 周 期运动的数目和稳定性等 " 会发生突然变化$ 这种 变化称为分岔$相应临界值对应的点为分岔点& 根据分岔理论和学者们的研究$发现电力系统 小扰动稳定的失稳模式与各种不同的分岔现象紧密 相关& 当 系 统 运 行 状 态 经 历 鞍 结 点 分 岔 ! < , 4 4 B 7 !
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采用了简单的两机三节点系统$利用发电机为经典 模型时的四阶方程全面分析了当无功负荷作为分岔 ( 参数变化时所发生的分岔和混沌现象& 而文献 ' # 选用此三节点系统的六阶模型$研究了环面分岔的 特点以及经由环面分岔而导致的混沌现象& 文献 ' ( " ,( (( 则 选 用 七 阶 模 型 进 行 相 关 混 沌 现 象 的 研究& 为了简单起见$当前的研究工作一般都认为阻 尼因数为恒定不变的常数$或直接忽略了发电机阻 尼因数的影响$在分岔研究中也没有考虑关键参数 的干扰&但在实际电力系统中$设备参数的变化和 阻尼因数的选择都是十分复杂的$不能被忽略或是 简单设定为恒定常量& 发电机阻尼因数在系统正常运行时是随系统状 态而不断变化的$ 因此阻尼因数 3 取用常值可能
$ 时$ 电力系统中可能出现 > M #" 5 4 7? / E 3 ; C , @ / 5 单调失稳现象%系统中 P # 的出现$将导致系统出 现振荡$进而系统维持周期振荡或振荡失稳现象% 奇异 诱 导 分 岔 ! $ < / 3 B , ; / @ 4 3 C 7 4? / E 3 ; C , @ / 5 0 F/ 同样与系统的某些单调失稳现象相联系% 连 > ) #" 续的 倍 周 期 分 岔 ! $ 7 ; / 5 44 5 3 ? B / / E 3 ; C , @ / 5 H 0? 经 混 沌 导 致 系 统 失 稳% 环 面 分 岔 ! 9 I #" @ 5 ; 3 < $ " 因环面的破裂而导致系统失稳 & # ? / E 3 ; C , @ / 5 - %
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发电机阻尼和参数扰动对系统稳定性的影响
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( ) 佛山供电局广东 佛山 ' ! * " " " ! ) 天津大学 电气与自动化工程学院天津 % " " " & !
摘要以非线性分岔分析软件 ' 3 @ 5 # &为工具以一个标准的三节点系统为对象研究了发电机阻尼模型和参数 扰动对电力系统小扰动稳定性和系统分岔的影响 研究发现 在采用不同的阻尼模型时 会导致不同的系统分 岔形式和不同的混沌现象出现区域为此求解了在关键参数扰动下系统的受扰稳定域 并分析了稳定域的边界 特性 关键词混沌小扰动稳定分岔环面分岔平衡点稳定区域 中图分类号% & & ( ! !!!!!!文献标志码'
: ) % $ 1 ) 4 1 ( -? 1 ) 1 2 & ' ( 2B & # " ) ) >H & 2 & # 1 ' 1 2. % $ 4 ' $ & ' " ( )( ) 9 K& H ( = 1 2! , ' 1 #! ' & ; " % " ' + +