的机理分析

    PSS一般由放大环节、复位环节、相位补偿(校正)环节、限幅环节组成，其输出作为励磁附加信号，传递函数框图如图4.1所示。

    图4.1 PSS传递函数框图

    复位环节使p→0时PSS输出为零，而过渡过程时，该环节使动态信号顺利通过，从而使PSS只在动态过程中起作用。相位补偿环节一般由1～3个超前校正环节组成，一般一个超前环节最多可校正30°～40°电角度。超前环节是为了补偿(抵消)T′d0及TE引起的相位滞后，以便使附加力矩ΔT*e和Δω同相位。放大环节的放大倍数K确保ΔT*e有足够的幅值。

    接下来以单机无穷大系统为例，分析PSS抑制低频振荡的机理。

    由文献[229]可得单机无穷大系统的线性化标准状态方程为

    根据式(4-1)的状态方程，可以画出单机无穷大系统的传递函数框图，如图4.2所示。

    图4.2 单机无穷大系统传递函数框图

    取Δω作为PSS的输入信号，PSS的传递函数为Gpss(p)，PSS的输出作为励磁附加控制信号，引入PSS附加了一个力矩ΔTe*，为

    对式(4-2)的分母相量，令p=jΩ时位于第一象限或第二象限，若使Gpss(p)p=jΩ=A∠φ，而幅角φ恰好等于分母相量的角度，即Gpss(jΩ)之超前相位恰好等于T′d0及TE引起的相位滞后，因为K2＞0，KE＞0，则

    ΔTe*≈D*eΔω(D*e＞0) 　(4-3)

    从而PSS的存在使ΔTe中增加了一个和Δω同相位的力矩ΔTe*，由于D*e＞0，故产生正阻尼，可起抑制频率为Ω的低频振荡作用。一般地当KE大时，ΔT*E大，即PSS最好安装在高放大倍数励磁系统上，作为励磁附加控制信号。当然，实际应用中，也有PSS用电磁功率增量Δpe或Δf作为输入，称之为功率PSS或频率PSS等。