电力系统稳定器的设计及控制策略仿真

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电力系统稳定运行的电压稳定器设计与应用

电力系统稳定运行的电压稳定器设计与应用随着电力系统的发展和用电负荷的不断增加，电压稳定成为保障电力系统正常运行的关键因素之一。

由于电力系统的复杂性和不可预测性，电压波动和电压偏差时常发生。

而电压稳定器的设计和应用是解决这些问题的有效手段之一。

一、电压稳定器的设计原理电压稳定器是一种能够在电力系统中维持稳定电压的设备。

它通过调节电压的大小，使得电压在规定范围内保持稳定。

电压稳定器的设计原理主要包括以下几个方面：1. 引入控制回路：电压稳定器通过引入控制回路来监测电压的变化，并根据反馈信息来调节输出电压。

常见的控制回路包括比例控制、积分控制和微分控制等。

2. 设定目标电压：电压稳定器需要根据实际需求设定目标电压值。

目标电压要在保证正常运行的同时，尽可能减小偏差。

通常情况下，设定目标电压时需要考虑电压负载特性、电压波动范围以及电力系统的容量等因素。

3. 采用稳定调节器件：电压稳定器需要选择合适的调节器件来控制电压。

常见的稳定调节器件包括可控硅、变压器和静止开关等。

不同的稳定调节器件具有不同的调节能力和适用范围，设计时需要根据具体情况进行选择。

二、电压稳定器的应用场景电压稳定器广泛应用于电力系统中，其主要作用是保持电压的稳定，保证电力系统的正常运行。

电压稳定器的应用场景主要包括以下几个方面：1. 传输线路：电压稳定器可以在电力传输线路上安装，用于调节电压的大小和保持电压的稳定。

通过调节线路上的电压，可以减小电压损耗和电能损耗，提高电力传输的效率。

2. 发电设备：在发电设备中安装电压稳定器可以对发电过程中的电压进行调节。

这样可以保证发电设备正常运行，减小电压波动对设备的影响，提高发电效率。

3. 电力负载：电压稳定器可以在电力负载端安装，用于调节负载设备的电压。

通过稳定电压，可以保证负载设备的正常运行，防止因电压波动造成的设备损坏。

三、电压稳定器的最佳设计与实践为了实现电力系统的稳定运行，电压稳定器的设计和应用需要考虑多方面的因素。

并网型异步风力发电机电力系统稳定器控制与仿真

ｌｅａｄｉｎｇｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ（ＰＳＳ）ｔｏｔｈｅｐｉｔｃｈｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｏｆａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｇｅｎｅｒａｔｏｒ，ｔｈｅａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ
ｇｅｎｅｒａｔｏｒｃｏｕｌｄｏｆｅｒａｄｄｉｔｉｏｎａｌｄａｍｐｉｎｇｔｏｑｕｅｌｌｔｈｅｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｐｈａｓｅ — ｒｆｅｑｕｅｎｃｙａｎａｌｙｓｉｓｗａｓｍａｄｅｉｎｔｈｅｐｉｔｃｈｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｉｔｕｓｅｄＭＡＴＬＡＢｔｏｏｐｔｉｍｉｚｅｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆＰＳＳ．Ｉｔｖｅｒｉｉｆｅｄｔｈｅｖａｌｉｄｉｔｙｏｆｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｔｈｅａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｓｔａｂｉｌｉｚｅｒｔｏｓｕｐｐｒｅｓｓｌｏｗ— ｒｆｅｑｕｅｎｃｙｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｒｅｅｍｏｄｅｓ．ＴｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅＰＳＳｗｉｔｈｔｈｅｓｅｔｔｉｎｇｓｈａｓｇｏｏｄｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙａｃｔｉｏｎｔｏｌｏｗ— ｒｅｆｑｕｅｎｃｙｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｓ．

电力系统稳定控制策略研究与仿真实验

电力系统稳定控制策略研究与仿真实验第一章引言随着社会的不断发展，越来越多的国家对于电力的需求量在不断增长，电力系统的稳定运行问题逐渐变得重要起来。

电力系统的稳定控制策略起着重要作用，可以有效地保障电力系统的稳定运行。

本文旨在研究与仿真实验电力系统稳定控制策略。

第二章电力系统稳定性的分析在电力系统中，电力系统的稳定性是指系统从发生扰动后经过一段时间之后，能够重新回到一种新的平衡状态的能力。

通俗地讲，就是当电力系统受到外部干扰时，它能够及时地自我恢复，避免因为外部扰动引起的系统崩溃。

当电力系统稳定性出现问题时，往往会产生电压的过高或过低的现象，最终会导致电压崩溃，从而引发电网的故障。

第三章电力系统稳定控制策略3.1 感应电机控制策略电力系统稳定控制策略的主要目的是控制电力系统的发电机和负荷，主要包括负荷调节和发电机控制两个方面。

3.2 安全限制阀控制策略安全限制阀控制策略是通过调整限制阀的阀门开度，实现电力系统负荷和发电机的平衡控制，使整个系统的能量平衡达到最佳状态。

3.3 逆变器控制策略逆变器控制策略主要应用于交流电源，通过控制逆变器输出频率和电压大小，实现对电力系统的动态响应的控制。

第四章电力系统仿真实验本研究使用MATLAB仿真软件来进行电力系统的仿真实验。

具体实验流程如下：1）建立电力系统模型：利用MATLAB软件建立电力系统的模型，包括发电机模型、负荷模型和线路模型等。

2）实施模拟运行：对建立的电力系统模型进行模拟运行，模拟电力系统在不同负荷下的运行情况。

3）评估电力系统的稳定性：根据模拟运行所得到的结果，评估电力系统在不同负荷下的稳定性表现，比较不同控制策略的优劣，并进行必要的优化调整。

第五章结论通过对电力系统稳定控制策略的研究，本文提出了感应电机控制策略、安全限制阀控制策略和逆变器控制策略等三种控制策略，同时通过仿真实验来验证了这些控制策略的有效性和可行性。

通过本文的研究，电力系统稳定控制策略得到有效的提升，可为电力系统的安全运行提供有力保障。

电力系统电压稳定控制与系统仿真

电力系统电压稳定控制与系统仿真随着现代社会对电力供应可靠性和质量的要求日益增加，电力系统的稳定性成为了一个重要的研究领域。

电力系统电压稳定控制是确保电力系统供电质量和稳定性的关键技术之一。

本文将探讨电力系统电压稳定控制的基本原理，并介绍一种常用的系统仿真方法。

一、电力系统电压稳定控制的概念电力系统电压稳定控制是指在电力系统正常运行中，通过调节发电机励磁系统和无功补偿装置等措施，使系统电压保持在允许范围内，避免过高或过低的电压波动，确保电力系统可靠地供电。

电力系统电压稳定控制的主要目标是维持稳定的电压水平，提高电力系统的可靠性和稳定性。

二、电力系统电压稳定控制方法1. 励磁控制在发电机励磁系统中增加控制回路，根据系统负荷变化和电压波动等条件，实时调节发电机励磁电流，控制发电机输出电压，以维持系统电压稳定。

2. 无功补偿控制通过控制无功补偿装置（如静态无功补偿器，STATCOM等）的投入和退出，调节系统的无功功率流动，以控制系统电压的稳定。

无功补偿可以通过控制电压源来实现，也可以通过调整并联电容或电抗器来实现。

3. 线路电压调节通过在输电线路上安装电压调节装置，根据事先设定的电压范围，实时调节线路电压，确保电力供应的稳定。

三、电力系统仿真方法电力系统仿真是对电力系统运行状态、动态响应等进行模拟和预测的过程。

通过仿真可以评估电力系统控制策略的有效性，找出系统的潜在问题，并制定相应的调控方案。

1. 功率流仿真功率流仿真是对电力系统进行静态分析的一种方法。

通过建立节点电压和功率之间的方程组，计算每个节点的电压、功率和潮流分布，进而评估系统的稳定性和负荷能力。

2. 动态仿真动态仿真是对电力系统瞬态响应进行模拟的方法。

通过建立系统动态模型，考虑电力负荷的变化、电动机的启动等因素，模拟系统在各种故障和操作条件下的响应。

动态仿真可以帮助分析系统的稳定性和动态响应特性，评估不同控制策略的可行性。

3. 电网故障仿真电网故障仿真是对电网故障过程进行模拟的方法。

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ＰＳ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ＡＲＥ的附加输入。生阻尼力产矩，提高电力系统稳定性。第一种ＰＳＳ以转速偏差（∞ 为输入信号的ＭＢＰＳ △） — 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 —
ＰＳＳ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ＰＳＳ的输出而到达励磁装置ＭＢＰＳ — Ｓ的结构示意图见图ｌ：第一种［Ｄｌ￣ｅａ［ｔＷ型ＰＳＩＳ。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。ＤｌｅａｔＷ型ＰＳＳ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，

电力系统稳定性分析与控制实时仿真决策系统

电力系统稳定性分析与控制实时仿真决策系统在现代科技的巨轮上，电力系统如同心脏般跳动，为社会的每一个角落注入活力。

然而，随着负荷的增加和新能源的接入，这个“心脏”面临着前所未有的挑战。

电力系统的稳定性成为了一个亟待解决的问题，而实时仿真决策系统则是我们应对这一挑战的有力武器。

首先，让我们来理解电力系统稳定性的重要性。

它就像是一场精心编排的交响乐，每一个乐手都必须准确无误地演奏自己的部分，才能确保整个演出的成功。

一旦某个环节出现问题，整场音乐会就会陷入混乱。

同样，电力系统中的任何不稳定因素都可能导致供电中断，给社会带来巨大的经济损失和生活不便。

实时仿真决策系统的作用就如同一位经验丰富的指挥家，能够及时发现并纠正乐手们的失误。

通过实时监测电力系统的运行状态，它可以快速识别潜在的问题，并采取相应的措施来维持系统的稳定性。

这种预见性和快速响应能力是传统方法所无法比拟的。

那么，如何实现这样一个高效的实时仿真决策系统呢？我们需要借助先进的信息技术和人工智能算法。

这些技术就像是指挥家的得力助手，能够帮助他更快更准确地分析音乐作品，并提出改进建议。

在电力系统中，这意味着我们需要建立一个庞大的数据收集和处理平台，以及一套智能的分析模型。

然而，仅仅拥有这些工具还不够。

我们还需要培养一支专业的团队来操作和维护这个系统。

他们就像是乐团中的乐手们，需要经过严格的训练和实践才能达到最佳状态。

因此，我们应该加大对电力系统专业人才的培养力度，提高他们的专业素养和技能水平。

最后，我们要认识到实时仿真决策系统并不是万能的。

它只能帮助我们更好地理解和控制电力系统的运行状态，但并不能解决所有的问题。

因此，我们还需要在其他方面做出努力，比如加强电网建设、优化能源结构等。

只有这样，我们才能确保电力系统的长期稳定运行。

总之，电力系统稳定性分析与控制实时仿真决策系统是我们应对当前电力挑战的重要工具。

通过运用先进的技术和培养专业的人才队伍，我们可以更好地维护电力系统的稳定运行，为社会的繁荣发展提供坚实的保障。

电力系统稳定性建模与仿真方法

电力系统稳定性建模与仿真方法电力系统是现代社会的重要基础设施之一，其稳定性对于保障电力供应的可靠性至关重要。

电力系统稳定性建模与仿真方法是研究电力系统稳定性问题的重要手段，可以帮助电力系统运营者评估系统的稳定性，并采取合理的措施来保障系统的安全运行。

电力系统的稳定性是指系统在面对各种内外部扰动时，能够在一定时间范围内恢复到稳定运行状态的能力。

要理解电力系统的稳定性问题，首先需要对电力系统进行建模。

电力系统建模可以分为静态建模和动态建模两个层面。

静态建模是以电力系统的拓扑结构和参数为基础，将电力系统抽象为网络模型。

常用的静态建模方法包括节点法和支路法。

节点法以节点电压和分布线路有功和无功功率为变量，通过节点电流平衡和功率平衡等方程来描述节点之间的关系；支路法则将电力系统抽象为以支路电流和节点电压为变量的稳态功率流模型，通过支路电流和节点电压之间的关系来描述电力系统的行为。

动态建模是在静态建模的基础上考虑电力系统的动态特性，研究系统在瞬态过程中的稳定性。

动态建模需要考虑电力系统中各种元件的动态特性和特定的运行模式。

常用的动态建模方法有机械动力学模型、电磁模型和控制模型等。

机械动力学模型主要用于描述发电机的动态特性，包括转子振荡和转速变化等；电磁模型用于描述电力系统中的电磁环节，如变压器、线路和负荷等的动态特性；控制模型则用于描述系统中的控制环节，如稳压器和自动调整装置等。

建立电力系统的稳定性模型后，可以进行各种稳定性分析和仿真。

电力系统稳定性分析可以分为静态稳定性分析和动态稳定性分析两个方面。

静态稳定性分析主要关注系统是否能够在负载变化等小幅扰动下保持稳定；动态稳定性分析则关注系统在大幅扰动或故障情况下的稳定性。

稳定性仿真则是利用建立的稳定性模型进行系统的时间域仿真和频域仿真，来评估系统的稳定性。

电力系统稳定性建模与仿真方法在电力系统规划、运行和控制中具有重要的应用价值。

通过建立合理的稳定性模型，可以帮助电力系统运营者分析系统的稳定性问题，并提出有效的控制策略。

电力系统稳定性分析与控制策略研究

电力系统稳定性分析与控制策略研究电力作为现代社会的基石，其稳定供应对于经济发展、社会正常运转以及人民生活质量的保障至关重要。

电力系统的稳定性是指在受到各种干扰后，电力系统能够保持同步运行，并维持电压和频率在允许范围内的能力。

然而，随着电力系统规模的不断扩大、电力市场的逐步开放以及可再生能源的大量接入，电力系统的稳定性面临着越来越多的挑战。

因此，深入研究电力系统的稳定性分析方法和控制策略具有重要的理论和实际意义。

一、电力系统稳定性的分类电力系统稳定性可以分为功角稳定性、电压稳定性和频率稳定性三大类。

功角稳定性是指电力系统中同步发电机之间保持同步运行的能力。

当系统受到干扰时，如果同步发电机之间的功角差逐渐增大，导致失去同步，就会发生功角失稳。

功角失稳又可以分为暂态功角稳定、小干扰功角稳定和动态功角稳定。

暂态功角稳定主要关注系统在遭受大扰动（如短路故障）后的暂态过程中能否保持同步；小干扰功角稳定则侧重于系统在受到小扰动（如负荷的缓慢变化）时的稳定性；动态功角稳定考虑的是系统在较长时间尺度上的动态行为。

电压稳定性是指电力系统在给定的运行条件下，维持节点电压在允许范围内的能力。

电压失稳可能表现为局部电压的持续下降或突然崩溃。

电压稳定性与电力系统的无功功率平衡密切相关，当系统无功功率供应不足或无功功率分布不合理时，容易引发电压失稳问题。

频率稳定性是指电力系统在遭受有功功率不平衡时，维持系统频率在允许范围内的能力。

当系统有功功率出现缺额时，频率会下降；反之，有功功率过剩时，频率会上升。

如果频率偏差超出允许范围，可能会导致电力设备损坏、用户设备故障等问题。

二、影响电力系统稳定性的因素电力系统是一个复杂的大系统，其稳定性受到多种因素的影响。

首先，电力系统的结构和参数是影响稳定性的重要因素。

系统的拓扑结构、线路阻抗、发电机参数等都会对系统的稳定性产生影响。

例如，线路阻抗越大，输电能力越受限，容易引发功角失稳；发电机的惯性时间常数越小，对系统频率变化的响应速度越快，但也可能导致频率波动加剧。

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电力系统稳定器的设计及控制策略仿真Power system stabilizer design and control strategy simulation党剑飞，李明明，高小芳，周淑辉DANG Jian-fei, LI Ming-ming, GAO Xiao-fang, ZHOU Shu-hui（河南省电力公司驻马店供电公司，驻马店 463000）摘要：本论文首先建立了发电机、原动机、调速器及励磁系统的基本模型。

然后针对电力系统的特点，对励磁控制影响进行了数学分析并介绍PSS的设计原理，最后通过动态仿真对几种PSS控制策略进行了分析比较。

关键词：电力系统；pps; 控制仿真中图分类号：TH166 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2010)10(下)-0189-03 Doi: 10.3969/j.issn.1009-0134.2010.10(下).610 引言电力系统稳定器（pps）是一种附加励磁控制技术，其作用是抑制低频振荡。

pps在励磁电压调节器中，引入领先于轴的附加信号，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。

它抽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，使发电机产生阻尼低频振荡的附加转矩。

根据以上分析可以得到，电力系统稳定器的设计能够增强系统的稳定性，对电力系统稳定性的提高有重要作用。

随着我国电力系统容量和输电距离不断增长，大容量机组更多的采用，电力系统稳定问题不断出现。

PSS技术的发展对于改善电压调节的动态品质，提高静态电压调节精度和电网运行的暂态稳定显示明显的优点。

21世纪以来各种不同输入信号的电力系统稳定器已在我国几个大型发电厂运行，并经受各种运行的考验。

1 电力系统电气元件的数学模型电力系统的每一个主要元件的特性都对电力系统稳定产生影响。

有关这些特性的知识对于理解和研究电力系统稳定是至关重要的。

电力系统稳定及其控制技术与电力系统各电气元件的暂态特性有着非常密切的关系。

为了分析电力系统静态稳定，并且进行有效地控制，必须首先研究电力系统电气元件的数学模型。

它们包括:同步发电机、水轮发电机、汽轮机、调速器以及励磁系统等模型。

1.1 同步发电机基本模型影响电力系统动态特性的最主要元件是同步电机。

同步发电机在dq0坐标系下的标么瞬时功率和电磁转矩方程分别为：不考虑轴系分段时，同步发电机组的转子运动方程为:其中，H—转子惯性常数；Tm—原动机力矩；Te—电磁力矩；TD—阻尼力矩；D一阻尼系数。

1.2 原动机及调速系统基本模型1.2.1 汽轮机的数学模型在汽轮机中，调节汽门和第一级喷嘴之间存在管道和空间，当汽门开启和关闭时，进入汽机的蒸汽量虽有改变，但有一定惯性，这就形成原动机出力机械功率的变化要滞后于汽门开度的变化，这一现象称为汽容效应。

对于大容量中间再过热机组，由于再热器的存在，汽容效应更加显著。

当以阀门开度为输入量，汽轮机总机械功率为输出量时候，中间再过热机组的传递函数可表收稿日期：2010-07-14作者简介：党剑飞（1978 -），男，河南驻马店人，工程师，硕士。

示为：其中，T CH 、T RH 、T CO 分别是控制阀室、再过热器和联箱的汽容时间常数，其中以T RH 的影响最大，K HP 、K IP 、K LP 分别为高、中、低各级汽缸功率与汽轮机总功率的比。

1.2.2 调速器模型汽轮机电液调速器的速度测量环节测量机组转速ω和给定值ω0差，功率测量环节测量机组功率P和给定值P 0的偏差，偏组合后经PID校正输出至电液转换器，经继动器和油动机输出到汽轮机阀门开度。

采用系数为1的硬反馈是为了克服由于继动器和油动机同为积分环节所造成的不稳定现象。

其传递函数框图如图1所示。

2 励磁系统基本模型励磁系统的种类繁多，但基本上可以分为旋转励磁和静止励磁两类，旋转励磁分为直流励磁机和交流励磁机励磁系统，直流励磁机励磁系统由于容量小和可靠性差，已逐步退出使用，本文未加以研究。

本文以IEEE Std 421.5-1992标准最新推荐的用于系统稳定性研究用的励磁模型为基础。

通常，大型电力系统研究不包括励磁电流限制器，考虑到限制器在使用快速动作限制器的自并励静止励磁中作用越来越大，标准提供了瞬时励磁电流限制器的模型，忽略那些在长期动态过程中起作用的，具有延时和反时限特性的保护和控制功能。

3 电力系统稳定器设计原理3.1 国际典型(或标准)的PSS 系统美国电力电子工程协会标准IEEEstd.421.2(2005)所推荐的PSS，如图2所示。

系统中第1输入通道的信号为机组大轴角频率，第2通道P为功率，这种使用不能混淆，因为在角频率的信号中，可能夹杂有机组的轴系扭振信号，这是一种有极强破坏作用的高频信号，尽管传感器对它能有足够程度的抑制，但还必须经过高频滤波器来对它作最彻底的清除。

3.2 实现功能电力系统稳定器的主要功能是抑制低频振荡，低频振荡是指个别电机与电网、电网各区段之间及机组之间的三类振荡，表现为机组功率、转速或频率分别产生0.1-1.0Hz，0.1-0.SHz以及1.5-3.0Hz的摆动，PSS接收这些振荡信号并按要求传递至电压调节器，通过电压调节器的自动控制作用，来实现对这些振荡的阻尼。

因此0.1-3.0Hz范围内的这些振荡信号是PSS的工作信号，称之为主信号。

主信号频率以外的干扰信号，其中一类是不大于0.01Hz的“直流”及时间漂移信号;另一类是不小于4Hz的高频信号，它包括随机白噪声、主信号中的脉动信号以及轴系扭振信号。

为保证励磁控制系统的正常运行及机组安全，PSS必须把它们予以彻底清除，不允许传递至电压调节器。

因此P S S 的功能就是把主信号按规定目标传递至励磁控制系统中的电压调节器，以阻尼0.1-3.0Hz范围内机组的三类振荡，并且彻底阻断该频图1 传递函数框图图2 美国电力电子工程协会标准IEEEstd.421.2(2005)所推荐的PSS率段范围外的非主信号通过，以保证励磁系统的正常运行及机组安全。

PSS的这种功能决定着其各个组成环节的特性及参数的设定值。

3.3 关键环节3.3.1 传感器传感器是一个典型的惯性环节，除了检测并变送主信号外，还对不小于4.0Hz的高频非主信号具有足够程度的抑制作用，使其幅值被限制在主信号幅值的10%范围之内。

3.3.2 高频滤波器高频滤波器在传感器对高频信号己有足够程度滤波的基础上，如图5中的高频滤波器，对其中最具有破坏作用的轴系扭振信号，进行再一次最彻底地阻断，诚然，它对其他高频信号也具有相应的滤波作用，其频率特性如图3所示。

(a)(b)图3 高频对数辐频渐进曲线3.3.3 相位补偿器图中的相位补偿器是一种超前—滞后相位补偿器，其频率特性如图4所示，其中f5=0.1Hz，f 6=3.0Hz3.3.4 冲洗器冲洗器是为洗净不大于0.01Hz的“直流”非主信号对励磁控制系统正常运行的干扰而设置的，所以有些资料又把它称为“隔直”单元，也有将其称为自动复位器，意味着只有出现大于0.01Hz的信号时，才会使PSS自动“投入”励磁系统，否则它便自动“复位”，使PSS自动“退出”励磁系统，相当于是一只无触点的常开自动开关，在图2中串联了两级，各级的频率特性如图5所示，其中关f7=0.01Hz。

图5 各级冲洗器的特性从上面的分析中可以看出，采用IEEE模型设计的PSS只要参数选择合适，可保证PSS主信号频率的设定范围为0.1- 3.0Hz，PSS接收这些振荡信号并进行一定的相位补偿和增益调整，然后传递至电压调节器，通过电压调节器的自动控制作用来实现对这些振荡的阻尼。

4 系统仿真结果分析及结论附加CPSS(∆ω)时，系统的机端电压、电功率、励磁电压和转速的阶跃响应均为衰减振荡，其中:机端电压振荡过程6秒内平息，振荡7次，最高振幅1.037pu;电功率振荡过程6秒内平息，振荡9次，最高振幅0.79pu;励磁电压振荡过程6秒内平息，振荡7次，最高振幅3.8pu;转速振荡过程5秒内平息，振荡8次，最高振幅l.0005pu。

由以上结果可知，附加CPSS的励磁控制器的阶跃响应的波形振荡在短时间内平息了扰动，使图4 各级相位补偿器特性系统更迅速的稳定下来。

仿真结果显示出，阶跃响应这样的小扰动事故，CPSS可以比较好地适应系统的变化，提供较理想的阻尼效果。

这是传统PSS的励磁系统所不能达到的。

提高电力系统稳定运行是提高系统可靠运行的保证。

而低频振荡是影响系统稳定的一个重要方面。

重要负荷及快速励磁直接减弱了系统的阻尼。

PSS是抑制低频振荡的一个有效方法，其原理是通过附加励磁控制提供所需要的附加阻尼来加以抑制。

电力系统稳定器能够更有效的提高系统的稳定性和保持发电机端电压的水平。

以单机无限大系统为例作的仿真取得了良好的结果，使电力系统稳定器在较短的时间内使电力系统稳定，并使超调量减小，电力系统的稳定性和动态特性得到了很大的提高，在电力系统控制中有很广阔的应用前景。

参考文献：[1] 丁峰,赵树强,袁邦亮.基于MATLAB的模糊电力系统稳定器的设计与仿真[M].北京:2003,15-18.[2] R.Gupta,B.Bandyopadhyay,A.M Kulkarni."power systemstabilizer for single-machine system".IEEE Trants.on Proc-Gene,2003,136-140.[3] 李光奇.电力系统暂态分析[M].北京:中国电力出版社,2007,155-158.4）选择AMESim中的设计开发模块，用SQP 算法对PID参数进行优化。

在设计开发定义对话框中分别按照批处理确定的参数范围定义各个输入参数的上限值和下限值。

定义超调量的上限为0.02，系统在120s时达到最高温度值的80%以上。

图8 参数优化结果图9 优化后的阶跃响应5）运行并查看优化过程。

运行后的参数优化结果如图8所示，从优化结果可以看出，Kp=0.27、Ki =、Kd=1.74。

该优化参数下系统的阶跃响应如图9所示。

从系统优化后的阶跃响应曲线可以看出优化结果非常好，超调小，响应快，达到了预期效果。

5 结论本文分析了爬行焊接机温控系统的工作原理，并建立其AMESim仿真模型。

借助序列二次规划(SQP)算法对PID控制器的控制参数进行了优化。

该算法处理速度快，可靠性高，有效的提高了优化设计的效率。

为解决同类控制系统优化问题提供了重要参考。

参考文献：[1] 林尚扬,等.焊接机器人及其应用[M].北京:机械工业出版社,2000.[2] 何克忠,李伟.计算机控制系统[M].北京:清华大学出版社,1998.[3] 贾长治,郑坚.结构设计参数对火炮炮口振动影响的仿真及基于SQP方法的优化[J].机械工程学报,2006.[4] 张忠桢.二次规划:非线性规划与投资组合的算法[M].武汉:武汉大学出版社.2006.[5] 张俊俊,江玲玲.基于AMESim和遗传算法的液压位置伺服系统优化设计[J].机床与液压,2008.[6] 付永领.AMESim系统建模和仿真[M].从入门到精通.北京:北京航空航天大学出版社,2006.【上接第165页】。