PSS仿真原理

合集下载

PSS的原理作用及整定

PSS的原理作用及整定
∆ω
∆U PSS
∆M PSS
ϕ1
∆U t
ϕ
∆M e 2 − ∆U t
∆δ
2
∆M 'e 2
PSS作用原理
VSI
1 1 + sT6
KS
sT5 1 + sT6
1 (1 + A1s + A 2s 2 )
1 + sT1 1 + sT2
1 + sT3 1 + sT4
VSTMAX
VST
VSTMIN
典型电力系统稳定器的传递框图
Performance of Filter in Tracking Electrical Power Ramp 0.3
Output of filter Input Signal Signal Amplitude (Relative) 0.2
0.1
0
0
0.5 Time (seconds)
1
1.5
sTW (1 + sTW )
橡皮条

重物
• 励磁控制系统对这三类稳定性的改善都有显著的作用, 下面分别讨论励磁控制系统对各类稳定的影响。
励磁控制系统对静态稳定的影响
• 当发电机的励磁电动势Eq恒定(即励磁不调节)时, 输出功率P是δ角的正弦函数,其曲线如图所示。P的 大小取决于δ角,故称δ为功率角。
Ut

U
Pm

P
P=
EqU Xd∑
K1
+ ∑ +
∆ M e1
∆M e

∆M m
+ ∑ - 1 Ms
∆ω
ω0 s
∆δ
∆M e 2
D

PSS原理

PSS原理

电力系统PSS的作用就是抑制电力系统的低频振荡,由李雅普诺夫小干扰分析法可知电力系统中如果存在负阻尼则系统易发生振荡,由转子运动方程,自动励磁装置的方程,我们将方程进行处理,得到线性化状态方程,之后可画出带有励磁调节器的框图,将框图进行分析,可分析励磁调节部分具有负阻抗(滞后相位),为此需要串接PSS进行抵消其负阻尼,其实PSS就是具有超前相位的部分,另外调速器也是产生负阻尼的一个重要因素,同上分析即可。

,PSS可以为电网系统提供一个正的阻尼,有效地增强电力系统的静态和动态稳定性,防止低频振荡的产生,同时,由于它是附加在数字式励磁调节器的一个软件程序,不需增加任何硬件设备,具有投资小、物理概念清晰,现场整定方便等优点,因此,近几年来,在全国各大电网中已得到了大力推广,几乎所有大中型电厂的励磁系统均被要求配置PS(1)积极参与对电力系统继电保护仪的检测工作,完成了对桂林供电局,贺州供电局等单位的继电保护测试仪的检测任务。

通过上述工作,我熟悉了保护仪的检测步骤,报告的编写以及继电保护测试仪智能检定系统的使用。

此外还对各个厂家,如昂立,继保之星,博阳等的保护仪的性能及其使用方法有了初步的了解。

(2)认真学习总结了电力系统稳定器(PSS)的基本原理,组成部分及其主要作用。

电力系统稳定器是励磁系统的一个附加部件,用于抑制系统的低频振荡、提高电力系统阻尼。

它通过提取与振荡有关的信号,如发电机有功功率、转速或频率,加以处理,产生的附加信号加到励磁调节器中,使发电机产生附加阻尼力矩,从而达到抑制低频振荡的目的。

PSS 装置包括信号处理单元、隔直单元、超前-滞后单元、放大单元和限幅单元。

信号通过PSS 时经信号处理单元滤波后接入隔直单元,隔直单元负责滤掉小于等于0.01Hz 的直流次要信号,这个单元只有输入的频率大于0.01Hz 时,才输出信号,否则它自动闭合,处于待命状态;超前-滞后单元用于补偿传感器、高频滤波器及其它单元对主要信号所造成的相位滞后,这个单元是由多级组成的,根据需要可以有不同的级数;放大单元把补偿后的信号放大;PSS 的限幅单元的作用是防止故障时发电机的机端过电压。

两种电力系统稳定器(PSS)的优化设计仿真

两种电力系统稳定器(PSS)的优化设计仿真

阳 为阻尼频率 。
可见 ,阻尼转矩 系数 D 大,阻 尼越强 , 越 对振荡 的抑制能 力就 越强 。而 同步转矩系数K越 大,阻尼越弱 ,对振荡的抑制 能力就越 .
弱。可见 ,发电机组本质 上是振 荡系统 ,小于存在 电气 和机械阻 尼 .振荡很快衰 减。可控制电气 阻尼( 磁或P S来提高机组动 即励 S) 态稳定性 。
或几个信号 ,作为 自动 励磁 调节 器A R E 的附 加输入 。 生阻 尼力 产 矩, 提高 电力系统稳 定性 。 第一种P S S 以转速 偏差 (∞ 为输入信 号的MB P S △) — S ,对前 述 的低频带 ,中频带 ,高频带的 低频振荡均有好 的抑制效果 。MB —
PS S 同时对 三个频 带作 用 ,是山微分带 通滤波 器,放 大器 ,限幅器 组成 ,输出是这三个频带输 出之和并再经一个限幅器作 为 P S S 的输 出而到达励磁装置 MB P S — S 的结构示意图见图l : 第一种[ D l  ̄ ea [ t W型P S I S 。它 由低通滤波器 ,放大器、 冲洗器 . 相位补偿器以及 限幅器组成。当 电力系统振荡 引起了发 电机的机 械振荡, 种振荡也 即功率振荡。 这 为保持电力系统稳定 ,必须有足 够的阻尼。D l ea tW型P S S 通过调
电力系统 的低频振荡主要可分为 四种 : ①本地振荡 。一个 电厂 与其余 电厂之问的振荡 ,振 荡频 率主要 在0 赫兹到4 赫兹之间 . 8 . 0 ②厂问振荡 。两个 电气距离较近的 电厂问 的振 荡,振 荡频率在 l 到 2 赫兹之 问 。 群体振荡 两个主要的 电站之 间的振 荡 ,振荡频率 ③ 主要在0 赫兹到O 赫兹之间 。④全局振荡 。一个 固定区域中所有 . 2 . 8 发电机部振荡。 电力 系统 稳定 器 ( S 是 采取转 速偏差 (∞),频 率偏 差 PS) △ ( ),加速功 率偏差 ( p ),电功率偏差 《 p )中的 一个信号 a ̄ a,

系统稳定器(PSS)原理及其试验方法

系统稳定器(PSS)原理及其试验方法

系统稳定器(PSS)原理及其试验方法[摘要]本文通过电力系统稳定器(PSS)在珠江电厂的应用详细介绍了PSS 的原理和试验方法。

【关键词】励磁;电力系统稳定器;PSS一、PSS的基本原理电力系统稳定器(PSS)是励磁系统的一种附加功能,它抽取与低频振荡有关的信号并对其加以处理,产生的附加信号叠加到励磁调节器中,使发电机产生阻尼低频振荡的附加转矩,用于提高电力系统的阻尼。

PSS一般是以励磁调节器电压控制环的附加控制的形式出现。

PSS借助于励磁调节器控制励磁的输出,来阻尼同步电机的功率振荡,输入变量可以是转速、频率或功率(或多个变量的综合)。

PSS输出的附加控制信号加到励磁系统上,经过励磁调节器滞后产生附加力矩。

该滞后特性称为励磁系统无补偿特性。

附加力矩方向与发电机Eq’一致,但是无法实际测量Eq’,而用测量发电机电压Vt代替。

试验时要求调整发电机无功在零附近,有功在满负荷附近。

根据测得的励磁系统无补偿特性,按照预先设计的PSS环节相位补偿特性,初选PSS参数。

目标是在低频振荡的频率范围内,PSS产生的附加力矩向量Te对应Δω(转速)轴在超前10°~滞后45°以内,并使本机振荡频率力矩向量对应Δω(转速)轴在0°~滞后30°以内。

PSS输入信号(转速ω,电气功率Pe或机械功率Pm)与Δω的相位关系如下:转速ω和频率f与Δω轴同相,电气功率Pe滞后Δω轴90°,机械功率Pm领先Δω轴90°。

根据不同的输入信号,PSS环节相位补偿特性的相位Фpss加上励磁系统无补偿特性的相位,可以获得所需的PSS附加力矩与Δω轴的关系,如图1所示。

珠江电厂四台机组使用励磁系统都是南瑞电气有限公司生产的SA VR-2000自并励静止励磁系统,其传递函数如图2所示,其值由调节器厂家给出。

其PSS 采用的模型如图3所示,PSS环节的各参数将在本次试验中整定。

PID模型中TR=0.02为发电机电压测量时间常数,参照厂家试验值给出;其余可整定参数见各调节器整定值。

基于MATLAB的PSS参数计算与仿真的开题报告

基于MATLAB的PSS参数计算与仿真的开题报告

基于MATLAB的PSS参数计算与仿真的开题报告1.项目背景与研究意义电力系统的安全稳定运行一直是电力行业所关注的焦点。

在这个过程中,由于各种原因,可能会发生电力系统的振荡等不稳定的现象。

因此,在电力系统负荷快速增加或突然减小等瞬时事件发生时,为了保证电力系统的稳定运行,必须采用一些措施来弥补这种不稳定性并保持电力系统的稳定性。

发电厂的频率稳定系统(PSS)就是其中一个重要的措施,其作用是通过控制发电机的回路,减小发电机转速的波动,从而提高电力系统的稳定性能。

发电厂的PSS系统通常由两个部分组成,即速度控制环和调制环。

在速度控制环中,PSS系统会对电力系统的负载变化作出响应,通过调整发电机的机械输出功率来保持发电机的转速稳定。

在调制环中,PSS系统确认了电力系统的频率偏差后,通过调节电力系统的电压来抵消频率偏差的影响,从而恢复电力系统的稳定性。

因此,针对PSS系统的研究对于确保电力系统的稳定性至关重要。

该项目将从MATLAB的角度出发,研究PSS的参数计算以及仿真,以提供一定的对电力系统的稳定性问题的解决方案。

2.研究内容本项目的研究主要包括以下两个方面:(1)基于MATLAB的PSS参数计算本项目将利用MATLAB代码计算PSS的各项参数,包括功率稳定系统的参数和调制系统的参数。

其中,功率稳定系统的参数包括斯梅格瑞(SMEARG)和斯梅格瑞计分器UIO(SMEARG-UIO)等。

而调制系统的参数则包括电压控制模型(VAV control model)和进口PID控制器等。

(2)基于MATLAB的PSS系统仿真本项目将针对PSS系统进行仿真,模拟电力系统中的振荡现象,并通过对PSS各项参数的调整,对电力系统的稳定性进行优化。

我们将利用MATLAB中的Simulink模块进行仿真,并通过曲线图等途径对仿真结果进行可视化展现。

3.研究方法(1)理论分析法:本项目将使用理论分析方法和经验公式对PSS的各项参数进行计算和调整。

PSS作用及原理

PSS作用及原理

先说说低频振荡和阻尼的概念:低频振荡:在电力系统中,发电机经输电线路并列运行时,在负荷突变等小扰动的作用下,发电机转子之间会发生相对摇摆,这时电力系统如果缺乏必要的阻尼就会失去动态稳定。

由于电力系统的非线性特性,动态失稳表现为发电机转子之间的持续的振荡,同时输电线路上功率也发生相应的振荡,影响了功率的正常输送。

由于这种持续振荡的频率很低,一般在0.2~2.5HZ之间,故称为低频振荡。

所谓阻尼:就是阻止扰动,平息振荡,而负阻尼恰恰相反。

励磁装置的负阻尼:是指励磁装置对于系统功角摆动所作出的调节作用,会加大这种摆动,不利于系统的稳定。

低频振荡:在电力系统中,发电机经输电线路并列运行时,在负荷突变等小扰动的作用下,发电机转子之间会发生相对摇摆,这时电力系统如果缺乏必要的阻尼就会失去动态稳定。

由于电力系统的非线性特性,动态失稳表现为发电机转子之间的持续的振荡,同时输电线路上功率也发生相应的振荡,影响了功率的正常输送。

由于这种持续振荡的频率很低,一般在0.2~2.5HZ之间,故称为低频振荡。

所谓阻尼:就是阻止扰动,平息振荡,而负阻尼恰恰相反。

励磁装置的负阻尼:是指励磁装置对于系统功角摆动所作出的调节作用,会加大这种摆动,不利于系统的稳定。

PSS 的作用主要有三个方面:第一就是抑制低频振荡,一般在系统发生低频振荡,PSS经过1~2 个周波振荡就完全平息了;第二是提高静稳定的功率极限,具有PSS 附加功能的调节器,可采用较大电压放大倍数,提高电压调节精度,维持发电机端电压不变,使单机-无穷大系统的静稳极限接近线路的功率极限;第三是有利于暂态稳定,能够在一定频率范围内提供正阻尼,抑制大扰动第一摇摆之后的后续振荡,缩短后续摇摆过程。

PSS 基本原理:电力系统稳定器就是为抑制低频振荡而研究的一种附加励磁控制技术。

它在励磁电压调节器中,引入领先于轴速度的附加信号,产生一个正阻尼转矩,去克服原励磁电压调节器中产生的负阻尼转矩作用。

cadence中的pss原理

cadence中的pss原理

cadence中的pss原理Cadence的PSS原理是一种用于电子设计自动化的方法论,它能够帮助设计师更高效地完成设计任务。

PSS的全称是"Power, Signal, and Simulation",即电源、信号和仿真。

本文将介绍PSS的原理和应用,并探讨它对电子设计的重要性。

我们来了解一下PSS的基本概念。

PSS是一种基于事件驱动的仿真方法,它可以在时钟信号到来时对电路进行仿真。

PSS通过将电路划分为多个时钟域,每个时钟域独立运行,以实现分布式仿真。

这种分布式仿真的方法可以有效地降低仿真时间,提高仿真效率。

PSS的核心思想是将电路划分为多个时钟域,并在每个时钟域中对电路进行仿真。

这样可以避免整个电路在一个时钟周期内进行仿真,从而减少仿真时间。

在PSS中,每个时钟域都有自己的时钟信号,这些时钟信号可以是同步的也可以是异步的。

通过这种方式,PSS 能够对复杂的电路进行高效的仿真。

PSS的应用非常广泛,特别是在大规模集成电路设计中。

在传统的电路设计中,通常使用的是顺序仿真方法,即按照电路的拓扑结构依次仿真。

然而,这种方法在处理大规模电路时效率较低。

PSS能够将电路划分为多个时钟域,每个时钟域独立进行仿真,从而大大提高了仿真效率。

PSS还具有一些其他的优点。

首先,PSS可以准确地模拟电源和信号的传输过程,从而提高了仿真的准确性。

其次,PSS可以对电路进行多个时钟域的划分,从而可以更好地处理时序问题。

最后,PSS 可以对电路进行多个时钟域的并行仿真,从而提高了仿真的速度。

PSS是一种用于电子设计自动化的方法论,它能够帮助设计师更高效地完成设计任务。

PSS的核心思想是将电路划分为多个时钟域,并在每个时钟域中对电路进行仿真。

PSS的应用非常广泛,特别是在大规模集成电路设计中。

PSS具有高效、准确和并行仿真等优点,对于提高电子设计的效率和准确性非常重要。

希望通过本文的介绍,读者对PSS的原理和应用有所了解,并认识到它在电子设计中的重要性。

基于Matlab的PSS的仿真分析

基于Matlab的PSS的仿真分析

s ble P S ol t izr( S )t o a i w—f q ec siai s r unyoclt n.WeueMa a pii eprm t s f S n s bi es u e lo s t bt ot z t aa ee Sadt et l h h m ・ l o m eh roP o a st i
l to de fe ia in g v r o y t m. W e v rf h bi t ft o r s se sa iie o s prs o — fe ue y ai n mo lo xctto o e n r s se e iy t e a l y o he p we y t m t lz rt up e sl w i b r q nc
加 电力 系统 稳 定 器 P S P w rS s m Sa izr 的 S ( o e yt tb i ) e le 附加励 磁控 制 方案 。P S就 是在 励 磁 电压 调 节 器 中 S
1 电力 系统 低 频 振 荡 的原 因
低 频 振荡 的发 生 有 4个 主 要诱 发 因素 , 电 网 即 之 间 的弱联 系 、 长线 路输 电 、 的系 统负荷 和快 速励 重 磁 系统 的采 用 。 电力 系统 中各 发 电机通过 输 电线路
Hz故 称之 ,
行分 析 , 利用 Ma1b建 立 电力 系统 的仿 真模 型 , 并 ta 然后 针对 此模 拟 的 电力 系统 进行 仿 真试 验 。
它 的 自发性 , 由系统本 身 的参 数决 定 的 。 是
发 电机产 生低频 振荡 的原 因可 归结 为 … :
Abs r t:Th a ra a y e h a e flw —fe ue c s ilto s, swela h n i ioy a to ft we y t m tac e p pe n l s d t e c us so o r q n y o cla in a l s te i h bt r c in o hepo rs se

PSS原理

PSS原理

3 提高电力系统稳定性a 提高静态稳定性静态稳定是指电力系统遭受小扰动之后,不发生自发振荡和非周期失步,自动恢复到起始运行状态的能力。

电力系统静态稳定性高低,可以用输电线路的输送功率极限的大小来判断,这也是励磁装置常用的静态稳定性试验方法。

在单机-无穷大系统中,如果发电机没有励磁控制,则正常运行时,发电机的空载电势E0 保持不变,那么该系统的静态极限为Pmax,其功率特性曲线见图1-5 中的曲线1。

如果发电机具有常规励磁,比如直流励磁机或者交流励磁机带二极管整流的励磁系统,则可保持发电机的暂态电势Eq’不变,因此有Pmax’,其功率特性曲线见图1-5 中的曲线2。

如果发电机配置高放大倍数的快速励磁系统,比如采用运算放大器和可控硅整流器,并且励磁调节器带电力系统稳定器PSS 或者采用最优励磁控制,则可接近保持发电机端电压Ut 不变,因此有Pmax’’,其功率特性曲线见图1-5 中的曲线3。

粗约比较一下单机-无穷大系统静稳极限,Pmax :Pmax’:Pmax’’=1:2:3,可见励磁系统对于提高电力系统静态稳定性的作用非常明显。

特别是带PSS 或者采用最优控制的快速励磁系统对于电力系统的静态稳定性作用明显。

b 提高动态稳定性动态稳定是指电力系统遭受小扰动之后,在自动调节装置和附加控制的作用下,保持较长过程稳定运行的能力(通常指不发生周期性振荡失步)。

由于影响动态稳定性的主要因数是电力系统的阻尼特性,因而常规励磁系统对于电力系统的动态稳定性不起多大作用,但是,带PSS 的快速励磁系统能够阻尼系统的低频振荡,从而提高了电力系统动态稳定性。

C 提高暂态稳定性暂态稳定是指电力系统遭受大扰动后,各同步电机保持同步运行并过渡到新的或者恢复到原来状态运行的能力(通常指保持第一或第二个摇摆周期不失步)。

由于影响暂态稳定性的主要因数是系统中短路故障性质、主保护的动作情况、重合闸动作成功与否,因而调节励磁对暂态稳定的影响没有对静态稳定那么显著。

PSS(电力系统稳定器)模型

PSS(电力系统稳定器)模型

按照标准技术语言:电力系统稳定器Power System Stabilizer简称PSS,是励磁调节器通过一种附加控制功能,借助于AVR控制励磁输出,阻尼同步电机的低频功率振荡,用以改善电力系统稳定性能的一个或一组单元。

按照陈小明理解的技术语言:PSS是励磁调节器自动通道(自动电压调节器AVR)的附加环节或者附加装置,以低频0.2∼2。

5Hz的有功功率摆动作为输入,经过放大和调整相位后叠加在AVR输出上,产生同发电机阻尼绕组一样效果的正阻尼,抵消单纯电压偏差调节的AVR所产生的负阻尼,防止电力系统出现低频振荡,提高电力系统动态稳定性。

显然,PSS只有一个叠加到AVR的输出量,至于输入量最少一个.按照PSS输入的不同可以划分出不同的PSS模型。

按照其他方式划分,又有其他模型。

无论什么理论,只要一说到分类,张三李四王麻子各有各的爱好,分类也就越来越多.幸好PSS源于美国,且数学模型研究不是中国人的特长,因此,PSS模型的划分还是比较简单的,美国电气和电子工程师协会(IEEE)1992年将PSS划分PSS1A型(单输入)和PSS2A型(双输入),2005年版的IEEE为将PSS划分PSS1A(单输入Single-input PSS)、PSS2B(双输入Dual-input PSS)、PSS3B(双输入Dual-inputPSS)、PSS4B(多频段Multi—band PSS),这是目前PSS模型最权威的分类,也是学习和交流PSS技术的重要依据。

PSS1A,单输入PSS,两级超前滞后环节。

最早的输入量是频率,现在普遍采用功率P,利用隔直环节得到ΔP,再对ΔP进行超前滞后处理,以达到抑制低频振荡之目的.PSS1A主要适用于火电厂,因为火电机组调负荷很慢,其有功变化频率不在PSS1A的频率范围,不会产生机组无功反调。

PSS1A,简单可靠.所谓反调,就是发电机无功随有功增减而减增,显然不利于电力系统稳定,需要避免.ﻫPSS2B,双输入PSS,一个输入量是ω,一个是P,三级超前滞后环节。

PSS仿真介绍

PSS仿真介绍

Introduction of PSS Analysis in Spectre 1.引言在介绍PSS仿真之前,让我们先了解一下HB仿真。

HB仿真全称谐波平衡仿真Harmonic balance simulation[1],是一种求解非线性电路和系统的稳态解的高精度的频域分析技术。

它最擅长仿真宜在频域内求解的射频和微波问题。

如果调制的周期性信息可以用简单的几个单载波及其谐波表示出来,或者说如果傅立叶级数展开式很简单的话,HB仿真是一个有效的分析工具。

但是,如果分析的信号不具备简单的周期信号的特点,那么,HB仿真也就不能胜任对系统的仿真工作。

一般网络(系统)是由线性子网络和非线性子网络组成。

线性子网络的特性可用频域代数方程来描述,而非线性子网络则建筑在时域的非线性方程上来描述。

平衡时,经Fourier 变换成时域的线性子网络端口电压和电流应满足非线性子网络端口的电压和电流,同样,经Fourier变换成频域的非线性子网络端口电压和电流应满足线性子网络端口的电压和电流。

因此,设定一个最大的谐波数,建立一个线性子网络端口电压(电流)和非线性子网络端口的电压(电流)的误差函数,通过迭代,实现稳态的线性子网络和非线性子网络的谐波平衡。

采用谐波平衡仿真器可以仿真噪声系数,饱和电平,三阶交调,本振泄漏,镜象抑制,中频抑制,组合干扰等参数。

一般而言HB仿真设计射频放大器,混频器,振荡器时十分有用。

当设计大规模RFIC 或RF/IF 子系统时,由于存在大量的谐波和交调成分,Harmonic Balance Simulation 必不可少。

有了关于HB仿真的介绍,下面我们引入PSS仿真。

2. PSS仿真2.1 PSS analysisPSS仿真全称周期稳态仿真Periodic Stead State[2],是一种计算电路在某一指定基础频率下的周期稳态响应的分析技术,其仿真时间与电路的时间常数无关。

同时,PSS分析也决定了电路的周期工作点。

PSS仿真介绍.

PSS仿真介绍.

Introduction of PSS Analysis in Spectre1. 引言在介绍PSS 仿真之前,让我们先了解一下HB 仿真。

HB 仿真全称谐波平衡仿真Harmonic balance simulation[1],是一种求解非线性电路和系统的稳态解的高精度的频域分析技术。

它最擅长仿真宜在频域内求解的射频和微波问题。

如果调制的周期性信息可以用简单的几个单载波及其谐波表示出来,或者说如果傅立叶级数展开式很简单的话,HB 仿真是一个有效的分析工具。

但是,如果分析的信号不具备简单的周期信号的特点,那么,HB 仿真也就不能胜任对系统的仿真工作。

一般网络(系统)线性子网络的特性可用频域代数方程来描述,而非线性子网络则建筑在时域的非线性方程上来描述。

平衡时,经Fourier 变换成时域的线性子网络端口电压和电流应满足非线性子网络端口的电压和电流,同样,经Fourier 变换成频域的非线性子网络端口电压和电流应满足线性子网络端口的电压和电流。

因此,设定一个最大的谐波数,建立一个线性子网络端口电压(电流)和非线性子网络端口的电压(电流)的误差函数,通过迭代,实现稳态的线性子网络和非线性子网络的谐波平衡。

采用谐波平衡仿真器可以仿真噪声系数,饱和电平,三阶交调,本振泄漏,镜象抑制,中频抑制,组合干扰等参数。

一般而言HB 仿真设计射频放大器,混频器,振荡器时十分有用。

当设计大规模RFIC 或RF/IF 子系统时,由于存在大量的谐波和交调成分,Harmonic Balance Simulation 必不可少。

有了关于HB 仿真的介绍,下面我们引入PSS 仿真。

2. PSS 仿真2.1 PSS analysisPSS 仿真全称周期稳态仿真Periodic Stead State[2],是一种计算电路在某一指定基础频率下的周期稳态响应的分析技术,其仿真时间与电路的时间常数无关。

同时,PSS 分析也决定了电路的周期工作点。

pss+phase noise仿真方法

pss+phase noise仿真方法

pss+phase noise仿真方法随着现代电子设备的广泛应用,相位噪声问题越来越受到人们的关注。

相位噪声是信号在传输过程中由于各种因素的影响而产生的随机起伏变化,它会影响设备的性能和稳定性。

为了更好地理解和控制相位噪声,本文介绍了一种基于PSS (Phase-SensitiveSignal)的相位噪声仿真方法。

一、引言相位噪声仿真是一种用于评估电子设备在特定频率下的相位噪声性能的方法。

这种方法可以帮助工程师在设计过程中预测设备的性能,从而优化电路设计和参数配置。

传统的相位噪声仿真方法通常采用数字滤波器或傅里叶变换等算法,但这些方法存在一定的局限性。

为了解决这些问题,本文提出了一种基于PSS的相位噪声仿真方法,该方法具有更高的精度和灵活性。

二、PSS理论基础PSS是一种基于相位敏感的信号处理方法,它能够准确地检测和处理信号中的相位噪声。

在PSS方法中,信号被分解为多个频率分量,每个分量都被单独处理。

这种方法能够更准确地模拟信号传输过程中的各种因素,如调制、滤波等,从而更准确地评估相位噪声性能。

三、仿真方法实现1.建立仿真模型:首先,根据设备的设计和参数配置建立仿真模型。

模型中包括输入信号、放大器、滤波器、混频器等组件。

2.输入信号生成:根据实际应用场景,生成输入信号。

输入信号可以是连续波信号或调制信号,并考虑信号的调制方式和频率。

3.PSS处理:使用PSS方法对输入信号进行处理,得到各个频率分量的相位噪声数据。

4.数据分析:对得到的相位噪声数据进行统计分析,评估设备的相位噪声性能。

5.结果输出:将结果以图表或数值形式输出,供工程师参考和优化设计。

四、仿真结果分析通过仿真实验,我们可以得到设备的相位噪声性能数据。

根据这些数据,我们可以分析设备的性能特点,如噪声水平、频率稳定性等。

同时,我们还可以比较不同设计方案的性能差异,为优化设计提供依据。

通过将仿真结果与实际测试结果进行对比,我们可以验证仿真方法的准确性和可靠性。

基于matlab的pss仿真分析本科生

基于matlab的pss仿真分析本科生

基于MATLAB的PSS仿真分析摘要:电力系统暂态稳定性的研究,对保证电网的安全与稳定具有重要的意义。

电力系统稳定是电网安全运行的关键,一旦遭到破坏,必将造成巨大的经济损失和灾难性的后果,世界各国不乏惨痛教训之例。

在诸多改善发电机稳定性的措施中,提高励磁系统的控制性能,被公认为最有效和经济的措施之一。

本文以PSS 控制器设计为内容。

在研究了电力系统稳定性问题的由来及发电机励磁调节对电力系统稳定性的影响的基础上,针对电力系统这一特定对象,设计出了稳定控制的仿真模型。

关键词:发电机;PSS;电力系统仿真;Matlab1引言电力系统是典型的多自由度的,亦即多变量的多输入、多输出的动力学系统。

电力系统控制的实践也表明无论从提高电力系统的稳定性还是从改善电力系统的动态品质的需要出发都需要有多变量参与控制。

同步发电机励磁控制是保证发电机和电力系统安全稳定运行和改善电力系统动态品质的一项基本措施。

随着电力系统的发展,对发电机励磁提出了更高的要求。

除了维持发电机电压水平,合理分配并联机组的无功功率外,还要求励磁控制系统能对电力系统的静态和动态稳定及暂态稳定起作用。

国内外的研究和实践证明,励磁控制系统不仅能提高电力系统稳定运行极限,而且通过附加控制,能抑制低频振荡和次同步振荡,对电力系统稳定运行有显著效果。

因此,研究和开发性能优良的同步发电机励磁控制系统,一直是各国学者和工程技术人员的一项重要工作。

2 电力系统稳定问题的基本理论2.1 电力系统稳定问题近年来世界范围的电力工业改革日益加快,逐步建立了竞争机制下的电力市场。

电网的开发和商业化运营使得电力系统运行越来越接近系统极限,经济性和安全稳定性相互制约,使得系统的安全稳定性问题越来越突出和越来越复杂。

这些都对稳定分析与控制提出了新的挑战。

更深入地理解稳定机制、建立快速准确的稳定分析方法和提出有效经济的控制措施便成为当务之急。

电力系统的稳定性主要研究电力系统在诸如负荷或发电机突然变化、传输线路发生短路等条件下,电力系统的行为。

PSS仿真原理

PSS仿真原理

PSS仿真的原理是什么Q:我一直没有弄明白PSS仿真的原理是什么,只知道他叫做周期稳态仿真,貌似仿那种非线性很强的电路会遇到不收敛的问题。

很想知道这种仿真原理是什么,为什么一般是PSS加上另外一个一起仿真A1:我是这么理解的:PSS先假设你的信号是周期性的(1/beat frequency),它寻找这个周期内的信号是否重复出现,如果电路非线性很强,可能导致周期性不强(两个周期内信号不完全重合),如果精度设定比较高,就会出现不收敛。

一般向相位噪声,jitter 这种周期信号特有的特性,可以先做PSS找到周期信号,然后再分析每个周期内的相位差别,从而找到pnoise结果。

望高人指点。

A2:pss是针对时钟控制电路的稳定性分析,spectre使用一种overshooting 的算法持续计算n个(例如5个)时钟的电路dc工作点,然后比较,如果这n个周期算下来的结构都一致,说明电路稳定A3:我认为PSS是一种比较精确的仿真方式。

我对他的理解是这样的:PSS,Periodic steady-state,其译名是稳态谐波仿真,就是电路以一个周期为节点,先仿第一个周期,然后第二个周期,进行比较,看电路是否进入稳态,否则,再仿真一个周期,与第二个周期作比较,看电路是否进入稳态。

有点类似数值分析里面的迭代算法,看两次迭代的结果是否在误差允许范围内,通过这样的一种方式得到一个稳态的电路状态,然后进行时域到频域的变换,得到一些频域的电路状态。

A4:至于和其他的如PSP一起仿真,是因为别的仿真是基于PSS的。

至于设置问题,一般是设置它的仿真算法和误差容忍范围,即判决何时到达稳态。

A5:一般AC的是先DC找到DC工作点,再AC小信号,同理,PSS是先找到周期性工作点,取决于大信号,然后做PAC等等是在PSS工作点上的小信号处理A6:在pss仿真页面不是有三种精度的设置,在options中有收敛算法的设置这些设置决定了仿真的精度A7:高频信号需要周期性来仿真,相当于低频的dc仿真周期稳态分析周期稳态(PSS)分析是一个大信号的直接计算分析,电路的时间常数独立的决定电路状态的反应。

电力系统稳定器pss设计与仿真

电力系统稳定器pss设计与仿真

电力系统稳定器PSS的设计与仿真摘要由于电力系统在正常运行时会发生频率的振荡,对我们的生产生活带来了很多的危害,给我国的国民经济造成了巨大的损失。

如果在电力系统中加入PSS后会对系统的稳定性提高给予了很大的帮助。

电力系统稳定器就是为抑制低频振荡而研究的一种附加励磁控制技术。

它在励磁电压调节器中,引入领先于轴速度的附加信号,产生一个正阻尼转矩,去克服原励磁电压调节器中产生的负阻尼转矩作用,用于提高电力系统阻尼,解决低频振荡问题,是提高电力系统动态稳定性的重要措施之一。

本文首先分析了电力系统稳定器的研究背景和国内外研究状况,然后又对无限大系统的数学模型进行了具体的分析,然后又分析了系统带PSS和不带PSS时系统的运行情况,最后对两种情况进行了比较,分析了PSS的优点和缺点,同时对电力系统的未来提出了更高的挑战。

关键词:励磁控制技术; 低频振荡;电力系统稳定器Design and Simulation of Power System Stabilizer (PSS)ABSTRACTThis paper describes the power system stabilizer's design principles and the impact on the power system, the use of the benefits of power system stabilizer. The frequency of oscillation maybe happen to power system when the system In the normal operation.It gives a great help if the power system after the addition of PSS.Power system stabilizer (PSS) is to suppress a low frequency oscillation of additional excitation control. It is the excitation voltage regulator, the introduction of axial velocity ahead of additional signals to produce a positive damping torque to overcome the primary excitation voltage regulator produced negative damping torque effect. Improving power system damping, lowing frequency oscillation problem solving is to improve power system dynamic stability of the important measures.This paper analyzes the power system stabilizer research background and research status at home and abroad, and then to the infinite system of mathematical models of specific analysis, and then analyzed the system with PSS and without PSS operation of the system, and finally Of the two cases were compared and analyzed the advantages and disadvantages of PSS, while the future of the power system of a higher challenge.Keyword: Excitation control;Low-frequency oscillation;Power System Stabilizer毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

PSS仿真介绍

PSS仿真介绍

Introduction of PSS Analysis in Spectre 1.引言在介绍PSS仿真之前,让我们先了解一下HB仿真。

HB仿真全称谐波平衡仿真Harmonic balance simulation[1],是一种求解非线性电路和系统的稳态解的高精度的频域分析技术。

它最擅长仿真宜在频域内求解的射频和微波问题。

如果调制的周期性信息可以用简单的几个单载波及其谐波表示出来,或者说如果傅立叶级数展开式很简单的话,HB仿真是一个有效的分析工具。

但是,如果分析的信号不具备简单的周期信号的特点,那么,HB仿真也就不能胜任对系统的仿真工作。

一般网络(系统)是由线性子网络和非线性子网络组成。

线性子网络的特性可用频域代数方程来描述,而非线性子网络则建筑在时域的非线性方程上来描述。

平衡时,经Fourier 变换成时域的线性子网络端口电压和电流应满足非线性子网络端口的电压和电流,同样,经Fourier变换成频域的非线性子网络端口电压和电流应满足线性子网络端口的电压和电流。

因此,设定一个最大的谐波数,建立一个线性子网络端口电压(电流)和非线性子网络端口的电压(电流)的误差函数,通过迭代,实现稳态的线性子网络和非线性子网络的谐波平衡。

采用谐波平衡仿真器可以仿真噪声系数,饱和电平,三阶交调,本振泄漏,镜象抑制,中频抑制,组合干扰等参数。

一般而言HB仿真设计射频放大器,混频器,振荡器时十分有用。

当设计大规模RFIC 或RF/IF 子系统时,由于存在大量的谐波和交调成分,Harmonic Balance Simulation 必不可少。

有了关于HB仿真的介绍,下面我们引入PSS仿真。

2. PSS仿真2.1 PSS analysisPSS仿真全称周期稳态仿真Periodic Stead State[2],是一种计算电路在某一指定基础频率下的周期稳态响应的分析技术,其仿真时间与电路的时间常数无关。

同时,PSS分析也决定了电路的周期工作点。

pss+phase noise仿真方法

pss+phase noise仿真方法

pss+phase noise仿真方法摘要:1.PSD和相位噪声的基本概念2.PSD+相位噪声仿真方法的重要性3.详细步骤:仿真原理、仿真工具、参数设置和结果分析4.应用场景和优势5.总结与展望正文:随着现代通信技术的发展,对信号质量的要求越来越高,PSD(功率谱密度)和相位噪声成为衡量信号质量的重要参数。

PSD描述了信号功率在频率上的分布,而相位噪声则反映了信号相位的起伏。

为了更好地研究和优化信号质量,PSD+相位噪声仿真方法应运而生。

PSD+相位噪声仿真方法的重要性体现在以下几点:首先,通过仿真可以更直观地了解信号的功率和相位分布,为信号设计提供参考;其次,仿真有助于分析不同噪声源对信号质量的影响,从而采取相应的抑制措施;最后,仿真结果可以指导实际系统的优化和调试。

接下来,我们将详细介绍PSD+相位噪声的仿真方法。

1.仿真原理:首先,根据信号的PSD和相位噪声模型,建立信号的数学表达式。

然后,利用傅里叶变换等算法将时域信号转换为频域信号,从而分析信号的PSD和相位噪声特性。

2.仿真工具:市面上有很多专业的仿真软件,如MATLAB、Python等,可以实现PSD和相位噪声的仿真。

此外,一些通信系统仿真软件,如SystemView、NI LabVIEW等,也可以完成相关仿真任务。

3.参数设置:在进行仿真时,需要设置信号的参数,如频率、幅度、噪声模型等。

同时,还需要设定仿真时间、采样率等参数。

根据实际需求,可以调整这些参数以获得更为准确的仿真结果。

4.结果分析:仿真完成后,可以通过观察频谱图、PSD曲线和相位噪声特性等手段,分析信号质量。

此外,还可以通过计算相关指标,如信噪比、相位噪声指数等,对信号进行量化评估。

PSD+相位噪声仿真方法在通信、雷达、超声波等领域具有广泛的应用。

通过仿真,可以有效提高信号质量,降低系统噪声,从而提升系统的性能。

总之,PSD+相位噪声仿真方法在信号设计和优化中发挥着重要作用。

PSS原理及其作用

PSS原理及其作用

电力系统稳定器(PSS)PSS原理及其作用为了既能利用高放大倍数的励磁调节器又能避免其负阻尼效应,人们对传统励磁系统进行了改进。

对一个可能引起负阻尼的励磁调节器,向其中注入某些附加控制信号,使之可以提供正的阻尼,平息振荡,这就是PSS最基本的原理。

PSS 作为一种附加励磁控制环节,即在励磁电压调节器中,通过引入附加信号,产生一个正阻尼转矩,去克服励磁调节器引起的负阻尼,控制量可以采用电功率偏差(△P)、机端电压频率偏差(△f)、过剩功率(△Pm)、和发电机轴速度偏差(△w)以及它们的组合等。

它不仅可以补偿励磁调节器的负阻尼,而且可以增加正阻尼,使发电机有效提高遏制系统低频振荡能力。

2 低频振荡产生原因分析及危害性电力系统低频振荡在国内外均有发生,通常出现在远距离、重负荷输电线路上,或者互联系统的弱联络线上,在采用快速响应高放大倍数励磁系统的条件下更容易出现。

随着电力电子技术的快速发展,快速励磁调节器的时间常数大为减少,这有效地改善了电压调节特性,提高了系统的暂态稳定水平。

但由于自动励磁调节器产生的附加阻尼为负值,抵消了系统本身所固有的正阻尼,使系统的总阻尼减少或成为负值,以至系统在扰动作用后的功率振荡长久不能平息,甚至导致自发的低频振荡,低频振荡的频率一般在0.2-2Hz之间。

低频振荡会引起联络线过流跳闸或系统与系统或机组与系统之间的失步而解列,严重威胁电力系统的稳定。

解决低频振荡问题成为电网安全稳定运行的重要课题之一。

PSS的构成和传递函数早期的PSS由分立元件构成,在微机式励磁调节器中PSS由软件构成,我厂3#、4#机组均是哈尔滨电机厂生产的三机无刷励磁发电机组,型号为QFSN-600-2YH,励磁调节器采用英国ROLLS-ROYCE(简称R-R)公司的数字式励磁调节器,PSS完全由软件构成,其PSS输入信号采用发电机电功率即△P,其结构如图1:。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

PSS仿真的原理是什么
Q:我一直没有弄明白PSS仿真的原理是什么,只知道他叫做周期稳态仿真,貌似仿那种非线性很强的电路会遇到不收敛的问题。

很想知道这种仿真原理是什么,为什么一般是PSS加上另外一个一起仿

A1:我是这么理解的:
PSS先假设你的信号是周期性的(1/beat frequency),它寻找这个周期内的信号是否重复出现,如果电路非线性很强,可能导致周期性不强(两个周期内信号不完全重合),如果精度设定比较高,就会出现不收敛。

一般向相位噪声,jitter 这种周期信号特有的特性,可以先做PSS找到周期信号,然后再分析每个周期内的相位差别,从而找到pnoise结果。

望高人指点。

A2:pss是针对时钟控制电路的稳定性分析,spectre使用一种overshooting 的算法持续计算n个(例如5个)时钟的电路dc工作点,然后比较,如果这n个周期算下来的结构都一致,说明电路稳定
A3:我认为PSS是一种比较精确的仿真方式。

我对他的理解是这样的:
PSS,Periodic steady-state,其译名是稳态谐波仿真,就是电路以一个周期为节点,先仿第一个周期,然后第二个周期,进行比较,看电路是否进入稳态,否则,再仿真一个周期,与第二个周期作比较,看电路是否进入稳态。

有点类似数值分析里面的迭代算法,看两次迭代的结果是否在误差允许范围内,通过这样的一种方式得到一个稳态的电路状态,然后进行时域到频域的变换,得到一些频域的电路状态。

A4:至于和其他的如PSP一起仿真,是因为别的仿真是基于PSS的。

至于设置问题,一般是设置它的仿真算法和误差容忍范围,即判决何时到达稳态。

A5:一般AC的是先DC找到DC工作点,再AC小信号,
同理,PSS是先找到周期性工作点,取决于大信号,然后做PAC等等是在PSS工作点上的小信号处理
A6:在pss仿真页面不是有三种精度的设置,在options中有收敛算法的设置这些设置决定了仿真的精度
A7:高频信号需要周期性来仿真,相当于低频的dc仿真
周期稳态分析
周期稳态(PSS)分析是一个大信号的直接计算分析,电路的时间常数独立的决定电路状态的反应。

其稳态响应表现出很长的时间常数,如在高Q滤波器和振荡器中有很好的应用[1]。

PSS分析直接计算稳态电路的状态响应。

SpectreRF仿真使用Shooting Method的技术实施PSS的分析[2];也有一说使用Shooting Newton(牛顿迭代)[3]。

PSS会先寻找一个有效工作的初始条件,利用时域的方法,在稳定状态计算仿真结果。

像图2所示,首先利用迭代的方法得到初始条件,每次的步长为PSS
fund [2]。

下一次Shooting Method的初始条件就是由上一次迭代最后的几个数据计算得来的。

如果20次迭代不产生一个解决方案,这可能表明该电路将不会收敛到一个PSS的情况[2]1[i]。

Shooting Method[5](打靶法),在数值分析中,打靶法是将解归约为一个初值问题,再求解边界值的方法。

个人认为SpectreRF仿真中使用线性打靶法,即假设边界值问题是线性的2[ii]。

假设前提:
所有的激励和响应都是以PSS
fund 为周期的,当然,PSS
fund
的谐波是使用
者可以设置的3[iii]。

必须注意,PSS仿真必须符合周期性假设。

这需要使用者在实际使用时保证要分析的电路满足这个假设。

另外,在Shooting Method周期的开始和结束部分必须满足近乎线性的关系[5]。

PSS仿真用于分析增益,固定频率的频率特性,IP3等。

PSS在一个仿真过程中只可以使用一次。

相关文档
最新文档