实用的电力系统稳定装置成为当务之急。国内外研究现状电力系统中发生过低频振荡。经过分析和研究，这些低频振荡有的是由励磁系统的负阻尼作用引起的，还有的是由于远距离输电线路中的串联补偿电容引起的。美国是电力系统稳定器的发源地，在年代因联络线低频振荡引起线路跳闸而造成系统故障，年开始在发电机励磁系统中增加。负反馈以提高电力系统阻尼，称为，开始主要在西部系统采用，近年来公司西屋公司等制造厂生产的大型发电机都提供，己成为励磁装置的个必备的部分，广泛用于各系统中。近年来又研制了微机，用在来克丁顿抽水蓄能电站的台机组上。原苏联实际上在年代就开始采用电力系统稳定器，不过那时没有的名称，当时采用的附加反馈为发电机定子电流及其微分，成为强力式励磁调节器。那时只是与快速励磁配套，用以抑制大干扰后的振荡。未明确提出低频振荡和阻尼力矩的概念。加拿大用改进励磁系统性能作为提高电力系统稳定的基本措施，采用高增益快速励磁系统以提高系统的静态稳定暂态稳定和电压稳定，采用以提高动态稳定。己成为加拿大电力系统发电机励磁系统必需的个组成部分，如果退出，些发电机的出力将限制在左右。德国西部电力系统从年代到年代末期，系统中最大单机容量已从增大到火电机组，原子能机组输电线路阻抗增加大约。为了解决系统电压波动，采用了高增益的快速电压调节器以改善系统静态稳定及电压稳定，并在所有的大机组上都配置了，之后电网运行稳定。日本为了增加系统阻尼，年代大部分主力机组均己安装，对于快速励磁的中小型机组，部分采用双通道调节器，即在小千扰时响应速度慢，以减小负阻尼大干扰时响应速度快，以提高暂态性能。近年来研制的模糊控制，进步提高对多级振荡的阻尼能力，已在美国取得专利。澳大利亚年在土木特电站发生了不衰减功率振荡，当时采取的措施是减负荷及增加发电机励磁。年由于线路并联电抗器故障退出，使利得尔发电机低励运行，发生低频振荡。在段时间内限制了发电机出力，这促使实行早己提出配置的建议。年维多利亚送电至南威尔士及斯诺威的抽水蓄能电站时，多次发生低频功率振荡，在这之后立即采取措施，投入取得了良好的效果，随着经验的积累。现在己被认为是发电机整体不可分割的个部分，每台大型发电机投运时必须有，并需进行合适的调整。他们对新机组励磁系统的要求是高响应励磁系统配置。我国电力系统采用较晚。国内第台于年在八盘峡电厂投入运行。此后在湖南凤滩电厂台机组上安装了，使凤滩至益阳间线路输送功率从增至以上。年初，由于香港青山电厂机组高功率因数运行，致使广东至香港联络线发生低频功率振荡，年底在青山电厂机组配置了后，解决了当时的低频振荡问题。在这之后，在我国的电力系统中越来越多的采用。经过多年的发展己经在国内外取的了广泛的应用，已先后有多种控制方法用于的设计，如最优控制模式分析根轨迹灵敏度分析或几种方法的组合应用等。这些方法着重于单个额定运行点的考虑，而不计系统运行的鲁棒特性，因此，对于像电力系统这样的高度非线性系统难以保证其在较宽运行范围内的稳定，因此使具有鲁棒性成为近年来得研究重点。许多专家和学者在的鲁棒性方面做了大量的研究，并取得了些令人满意方法。文献指出基于单机无穷大系统模型的经典相位补偿法具有较好的鲁棒性。文献通过详细的仿真分析和理论分析说明发电机电磁功率和励磁参考电压之间的传递函数具有较好的不变性。文献引入概率的概念来考虑多个运行条件下的动态性能，从而保证的鲁棒性。神经网络自适应控制，模糊控制。理论等现代控制技术在的设计中得到了广泛的应用。但是这些控制方法虽然适合电力系统的非线性特性，设计出来的稳定器具有较好的鲁棒性的特点，但由于各种方法本身目前还存在定程度的不足，因此研究具有固定结构和参数固定的电力系统稳定器仍有重要的理论和实际应用意义。电力系统稳定电力系统稳定性的分类电力系统稳定性问题就是当系统在正常运行状态下受到种干扰后，能否经过定的时间后回到原来的运行状态或者过渡到个新的稳态运行状态问题。如果能够，则认为系统在该正常运行状态下是稳定的。反之，若系统不能回到原来的运行状态或者不能建立个新的稳定运行状态，则说明系统的状态变量没有个稳定值，而是随着时间不断增大或者振荡，系统是不稳定的。年，我国电网运行与控制标准化技术委员会制定的电力系统安全稳定导则中将功角稳定性分为下列三类静态稳定暂态稳定动态稳定。电力系统静态稳定是指电力系统说明和程序应该在同个文件夹中，因为程序是的子程序，放在同个文件夹中，以备调用。,说明同样和在同个文件夹中。同样和在个文件夹中。参考文献致谢目录摘要第章绪论研究背景及国内外现状研究背景国内外研究现状电力系统稳定电力系统稳定性的分类提高电力系统稳定的措施励磁系统对电力系统稳定的影响本文的主要研究工作第章无限大系统的数学模型帕克变换无限大系统数学模型发电机数学模型励磁系统的数学模型汽轮机及其调节系统的数学模型负荷方程线路正常运行双回路线路中有点发生短路计算的值第章无限大系统暂态分析系统各个部分的非线性模型发电机非线性模型调节励磁系统的非线性模型汽轮机及其调节系统的非线性模型调节励磁系统参数和的选择当，时的特征值计算当，时的特征值计算第章的设计电力系统稳定器的设计原理网络的设计汽轮机及其调节系统超前补偿网络的设计本章小结第章遗传算法在中的应用的概述的特点的启动与退出遗传算法工具箱遗传算法工具箱求解的方法几个参数的确定网络的计算汽轮机及其调节系统的超前补偿网络的计算求矩阵的特征值在含有的情况下系统的状态主要结论和展望主要结论展望未来附录参考文献致谢摘要本文主要介绍了电力系统稳定器的设计原理和对电力系统造成的影响使用电力系统稳定器的好处。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。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和不带时系统的运行情况，最后对两种情况进行了比较，分析了的优点和缺点，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电力系统稳定器低频振荡,第章绪论研究背景及国内外现状研究背景随着改革开放及经济建设的发展，近三十年来我国的电力系统的规模和容量有了突飞猛进的发展。我国是个地域辽阔的大国，能源资源分布很不均匀，这就决定了我国的电力系统错综复杂的特点。电力系统在发展庞大的同时对稳定性提出了更高的要求。改善和提高电力系统稳定性对国民经济有着十分重要的意义，电力系统失去稳定时，发电机不能正常发电，用户不能正常用电，并引起系统参数巨大变化，往往会造成大面积的停电事故。近年来，世界范围内发生了多起电力系统的大面积的停电事故，造成了灾难性的后果。如的美加大停电，造成了美国东北的个洲和加拿大的部分城市停电，整个城市都处于瘫痪状态，给人民的生活带来了很大的影响，同时对工业农业很多方面造成了巨大的损失。英国澳大利亚马来西亚芬兰丹麦瑞典和意大利等国也有类似的大停电事故发生。在我国年初的冰灾也因大范围长时间的停电造成了巨大损失。年月日，我国台湾集集大地震对于电力系统造成了非常大的破坏。这次震害的个主要特点是高压输电塔的破坏，这在以前的地震记录中是非常少见的。由于个开关站多个变电站以及输电线路的破坏，使得台湾的南电北送受阻，造成台湾彰化以北地区完全断电，社会和经济损失难以估计。地震中还有大量电力设备，特别是变电站和开关站设备遭到大量破坏。提高电力系统稳定性这项工作必须要落实到系统的各个部位。发电机的励磁控制因为具有既可节约投资，又能在正常运行是减少电压和频率的波动，改善动态品质和提高系统的抗干扰能力等特点。新型的励磁控制器能在小干扰的情况下改善稳定性，而且同时适用于大干扰的情况下，可靠性高的励磁系统是保证发电机安全发电，提高电力系统稳定性所必须的，对保证国民生产的安全进行保证人民生活的安全和有序，具有重大的意义。我国电网建设落后于电源建设，现代化大机组的高放大倍数快速励磁系统采用之后，振荡现象更加明显。随着三峡工程的建设和西电东送工程的逐步实施,低频振荡问题会逐步提上议事日程。电力市场的发展更增加了运行条件的不可预知性。为了保证系统的安全稳定运行，有效地抑制低频振荡，研制开发实用的电力系统稳定装置成为当务之急。国内外研究现状电力系统中发生过低频振荡。经过分析和研究，这些低频振荡有的是由励磁系统的负阻尼作用引起的，还有的是由于远距离输电线路中的串联补偿电容引起的。美国是电力系统稳定器的发源地，在年代因联络线低频振荡引起线路跳闸而造成系统故障，年开始在发电机励磁系统中增加。负反馈以提高电力系统阻尼，称为，开始主要在西部系统采用，近年来公司西屋公司等制造厂生产的大型发电机都提供，己成为励磁装置的个必备的部分，广泛用于各系统中。近年来又研制了微机，用在来克丁顿抽水蓄能电站的台机组上。原苏联实际上在年代就开始采用电力系统稳定器，不过那时没有的名称，当时采用的附加反馈为发电机定子电流及其微分，成为强力式励磁调节器。那时只是与快速励磁配套，用以抑制大干扰后的振荡。未明确提出低频振荡和阻尼力矩的概念。加拿大用改进励磁系统性能作为提高电力系统稳定的基本措施，采用高增益快速励磁系统以提高系统的静态稳定暂态稳定和电压稳定，采用以提高动态稳定。己成为加拿大电力系统发电机励磁系统必需的个组成部分，如果退出，些发电机的出力将限制在左右。德国西部电力系统从年代到年代末期，系统中最大单机容量已从增大到火电机组，原子能机组输电线路阻抗增加大约。为了解决系统电压波动，采用了高增益的快速电压调节器以改善系统静态稳定及电压稳定，并在所有的大机组上都配置了，之后电网运行稳定。日本为了增加系统阻尼，年代大部分主力机组均己安装，对于快速励磁的中小型机组，部分采用双通道调节器，即在小千扰时响应速度慢，以减小