基于MATLAB仿真的H∞电力系统稳定器（PSS）设计研究

摘要

进入新世纪以来经济鹏飞，人民的生活水平越来越高，对于生活质量的要求也越来越高，而伴随着电网的广泛建设供电线路越来越密集，随之产生了很多影响电力系统运行的问题，例如电力系统的低频振荡问题。要想有效解决电力系统的低频振荡问题，最好的方法就是设计一款性能良好的电力系统稳定器，一般来说，电力系统稳定器要根据电力系统的运行环境以及本身的运行特点来设计，而实际上电力系统在运行中有太多不确定因素，因此当电力系统运行受到干扰时，电力系统稳定器就很难起到理想中的作用，更别说一直电力系统的低频振荡问题了。

为解决传统电力稳定器的不足，此次试验通过对鲁棒控制理论中的H∞控制理论设计进行研究，来设计一个全新的电力系统稳定器。通过对电力系统低频振荡机理和H∞理论基本原理分析，可以做出一个理想的模型来具体分析该如何设计这个电力系统稳定器。同时还要考虑系统受到干扰的不确定性以及系统本身存在的混合灵敏度问题。通过解决以上问题来初步设计出电力系统稳定器，但是，这款稳定器的具体性能参数还要通过MATLAB仿真进行线性试验才能得出。对仿真结果进行分析研究，可以发现论文设计的电力系统稳定器可以有效地防止电力系统低频振荡现象的发生，大大提高了系统的稳定性。

关键词：电力运行  低频振荡   H∞控制 电力系统稳定器

目录

目录 I

引言 1

第1章 PSS抑制电力系统低频振荡原理 2

1.1 电力系统低频振荡机理分析 2

1.2电力系统低频振荡分析模型 2

1.3 影响阻尼的因数及解决措施 3

1.3.1运行方式影响 3

1.3.2网络结构的影响 3

1.3.3励磁机的影响 3

1.3.4调速器的影响 3

1.4 PSS的输入信号、传递函数 3

1.5 传统PSS的不足 4

1.5.1 同步发电机模 4

1.5.2 励磁系统滞后相位分析 5

第2章 H∞电力系统稳定器原理 6

2.1 H∞优化控制理论 6

2.1.1标准 H∞控制问题 6

2.1.2混合灵敏度优化问题 6

2.2 H∞ PSS设计 7

第3章 MATLAB仿真 8

3.1 H∞PSS仿真 8

3.2 H∞PSS仿真结果 8

第4章 总结与展望 10

4.1 总结 10

4.2展望 10

参考文献 11

致谢 12