PSS电力系统稳定器的研究与仿真(2)
电力系统稳定器。在电力系统中，励磁调节器会产生负阻尼转矩，该转矩可以通
过添加一种附加信号进行修正，该信号是一种提前于轴速度的信号，用于产生一
个正阻尼转矩，这样就可以达到修正原有负阻尼的目的。电力系统稳定器可以采
取与振荡有关的信号，比如发电机的频率、转速等，将这个信号变换处理以后再
加入到励磁调节器中，来产生附加力矩。
提高电力系统的稳定性对我们意义重大， 电力系统不稳定时人们无法正常用
电，给各行各业带来的损失非常巨大。近年来，由于电力系统不稳定导致了很多
的停电事故，如巴西在2009年曾经断电四个小时，断电的地点则是巴西最繁华的
两个国际大都市，和大都市联网的其他城市也有波及，并且两大城市的金融业完
全无法正常运行，经济不可估量。据报道，这次大停电是因为短路故障，发生短
路故障的地点是一个水电站，名字为伊太谱。更糟糕的是，另一个受伊太谱供应
的水电站，它供应着巴西的大部分用电，当时也因为伊太谱的断电而受到严重的
损坏。有的停电事故是因为缺少电能，巴西的很多次停电都是因为如此，有的停
电事故因为自然灾害，例如印度曾在2012年将近4亿人遭遇停电事故，人数如此
众多，面积如此之广，实在是令人惊叹，导致此次停电是因为一座高压变电站出
现问题，此后因为事故的逐渐蔓延，国家大部分城市地区都出现了停电事故，最
后断电人数又增加了2亿人，这是印度最惨烈的停电事故之一。欧洲在2006年也
曾遭遇过大停电事故， 这次事故的原因出乎人们的意料， 所谓星星之火可以燎原，
起因是在德国，据调查竟是因为一艘轮船要通过一条河流，而轮船过高，河流上
方有一条高压线，为了使轮船通过，当地的政府部门切断了这条线，正是这星星
之火，逐渐蔓延至整个欧洲，导致千万人无法正常生活工作用电。总结此次停电事故，其一是欧洲各个国家的电网联系不紧密，没有同时沟通；其二是政府部门
对电网的不重视，投入资金过少；其三是因为德国的电力安全监测漏洞较多。
停电事故随时可能在我们身边发生， 目前我国电网使用的是高放大倍数快速
励磁系统，这种励磁系统将会使得振荡现象越来越显著，低频振荡将会是人们以
后关注的重点。 电力行业的高速发展， 未来更多未知的问题将会困扰电网的运行。
为了使电网可以稳定的运行，目前研究的重点应该是开发出电力系统稳定装置，
从而遏制低频振荡。
1.1.2 研究现状
引起电力系统中的低频振荡有两种原因，一种是负阻尼，另外一种是远距离
输电的串联补偿电容。美国是最早使用电力系统稳定器的国家，在上世纪60年代
开始由美国西部使用，他们采取的方法是在励磁系统中增加e，来提高阻尼，并
取名为PSS，随着 PSS 的技术改进以及逐步推广，很多大公司都开始生产PSS，
比如美国通用电气、西屋等制造公司，如今，PSS 重要性越来越明显，已成为不
可缺少的部件。事实上有的国家在上世纪50年代就已经使用电力系统稳定器了，
不过他们还没有意识到低频振荡和负阻尼的问题，只是用发电机定子电流或者定
子电流的微分作为反馈调节，用PSS 辅助快速励磁装置，来抵制大干扰后的振荡
的影响，当时苏联并未给这种稳定器取名为PSS，但是实质上已经算是PSS 了。
加拿大使用的是高增益快速励磁系统，这是经过改进后的励磁系统，可以作为一