Nghiên cứu hiệu quả của các bộ ổn định công suất cho máy phát điện đồng bộ kết nối lưới điện

Nguyễn Hiền Trung và cs Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 64(02): 63 - 69 
63 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ CỦA CÁC BỘ ỔN ĐỊNH CÔNG SUẤT 
CHO MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ KẾT NỐI LƯỚI ĐIỆN 
Nguyễn Hiền Trung , Nguyễn Như Hiển 
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - ĐH Thái Nguyên 
TÓM TẮT 
Bài báo trình bày các cấu trúc bộ ổn định công suất (PSS) dùng cho các máy phát điện đồng bộ để 
cải thiện ổn định các dao động trong hệ thống điện, đồng thời đi sâu phân tích các thành phần 
trong cấu trúc của bộ ổn định công suất PSS2A, từ đó sánh hiệu quả của nó với bộ ổn định công 
suất PSS1A. Kết quả kiểm chứng bằng mô phỏng trên MATLAB-SIMULINK cho thấy hiệu quả 
rõ rệt của bộ ổn định công suất PSS2A so với PSS1A. Bài báo cũng đề xuất phương án nên sử 
dụng PSS2A cho các máy phát điện đồng bộ hiện nay. 
Từ khóa: Ổn định hệ thống điện; Hệ thống kích từ; Bộ tự động điều chỉnh điện áp; Bộ ổn định 
công suất; Dao động. 
*
MỞ ĐẦU 
Trong trạng thái hoạt động ổn định của hệ 
thống điện, công suất điện đầu ra của máy phát 
điện đồng bộ cân bằng với công suất cơ đầu 
vào. Khi hệ thống bị tác động bởi sự cố, hoặc 
phụ tải thay đổi nhanh, công suất điện phát ra 
sẽ thay đổi. Công suất điện từ đầu ra có thể 
thay đổi nhanh chóng, nhưng công suất cơ thay 
đổi tương đối chậm. Bởi tốc độ đáp ứng khác 
nhau, nên tồn tại sự khác biệt tạm thời về cân 
bằng công suất. Sự mất cân bằng công suất này 
làm cho rôto của máy phát đồng bộ quay 
nhanh hơn hoặc chậm đi, tùy thuộc vào xu 
hướng của sự mất cân bằng [6], [11]. 
Duy trì ổn định hệ thống điện phụ thuộc vào 
tốc độ đáp ứng và khả năng cưỡng bức của hệ 
thống kích từ. Tăng khả năng cưỡng bức và 
giảm thời gian đáp ứng sẽ làm tăng độ ổn 
định. Tác động này là nguyên nhân cần thiết 
lắp đặt các bộ kích từ đáp ứng đủ nhanh để 
đảm bảo ở mức cao nhất tránh mất đồng bộ 
tạm thời. Tuy nhiên, trên thực tế, hệ thống 
kích từ tác động nhanh lại có thể làm giảm 
khả năng triệt tiêu các dao động bởi vì nó làm 
giảm đi các moment hãm. Nếu moment hãm 
không đủ, có thể làm cho các dao động góc 
rotor thay đổi với biên độ lớn hơn, dẫn tới 
nguy cơ làm mất ổn định hệ thống. Có ba loại 
dao động được thử nghiệm với các máy phát 
và lưới điện [1]- [4], bao gồm: Các dao động 
*
 Tel:0912386547 
máy phát điện làm việc song song; Các dao 
động cục bộ; Các dao động liên khu vực. 
Các hệ thống kích từ [10], [12] được cài đặt 
để hỗ trợ việc nâng cao ổn định tức thời cho 
một trong các loại dao động kể trên. 
Một giải pháp để nâng cao chất lượng của hệ 
thống là phải thêm các đường truyền song 
song để giảm điện kháng giữa các máy phát 
và trung tâm phụ tải. Giải pháp này rất nổi 
tiếng nhưng thường khó được chấp nhận vì 
chi phí quá cao khi xây dựng thêm các đường 
dây truyền tải. Một giải pháp thay thế đó là bộ 
ổn định công suất (PSS) [5] hoạt động thông 
qua các bộ tự động điều khiển điện áp máy 
phát điện (AVR). 
CẤU TRÚC CÁC BỘ ỔN ĐỊNH 
CÔNG SUẤT 
PSS là một thiết bị tăng moment hãm các dao 
động cơ điện trong máy phát, để cải thiện các 
hạn chế vận hành cưỡng bức ổn định. Khi bị tác 
động bởi một sự thay đổi đột ngột trong điều 
kiện vận hành, tốc độ và công suất của máy 
phát sẽ thay đổi xung quanh điểm cân bằng. 
Mối quan hệ giữa những đại lượng này có thể 
được diễn tả bởi công thức sau [8], [11]: 
2
m e c2
2H d δ
=M -M -M
ω dt
 (1) 
trong đó: δ - góc quay tương đối của rotor;  
- tốc độ góc của rotor; Mm - moment cơ; Me - 
moment điện từ; Mc - moment hãm; H - hằng 
số quán tính của máy phát đồng bộ. 
Nguyễn Hiền Trung và cs Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 64(02): 63 - 69 
64 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
Công thức (1) chỉ ra rằng khi có tác động của 
lực cân bằng, rotor tăng tốc theo tỉ lệ moment 
tác động trong rotor chia hằng số quán tính của 
tua bin. Từ (1) có thể viết lại khi có sự thay đổi 
về điểm vận hành. Tại đó sự hãm moment điện 
được phân tích thành các thành phần đồng bộ 
và hãm (trong đơn vị tương đối): 
 Me = Ms  + Mc  (2) 
trong đó: Ms - hệ số đồng bộ; Mc - hệ số hãm; 
  - sai lệch góc rotor. 
Từ (2) có thể thấy rằng với giá trị dương của 
Ms, thành phần của moment đồng bộ thay đổi 
tỉ lệ nghịch với góc rotor từ điểm cân bằng. 
Tương tự, với giá trị dương của Mc, các bộ 
phận của moment hãm sẽ tỉ lệ nghịch với tốc 
độ rotor so với điểm vận hành ổn định. 
Bộ ổn định dựa trên tốc độ (∆) 
Để tăng cường hệ số hãm tự nhiên của máy 
phát, bộ PSS phải tạo ra một thành phần của 
moment điện chống lại những thay đổi trong 
tốc độ rôto. Một phương pháp để thực hiện 
điều này là đưa vào một tín hiệu tỷ lệ đo được 
về sai lệch tốc độ rotor khi điều chỉnh điện áp 
đầu cực máy phát. 
PSS loại này có chứa một bộ lọc thấp, một bộ 
lọc cao tần, khâu khuếch đại, hệ thống so 
sánh pha và khâu giới hạn tín hiệu ra. Trên 
hình 1 thì T6 đặc trưng cho hằng số thời gian 
của bộ chuyển đổi transducer; hệ số khuyếch 
đại được đặt bởi KS1, tín hiệu lọc cao tần được 
đặt bởi hằng số thời gian T5. A1 và A2 cho 
phép thành phần tần số thấp của lọc thành 
phần xoắn tần số cao đi qua. Khi không sử 
dụng cho mục đích này, khối có thể sử dụng 
để hỗ trợ định hướng hệ số khuyếch đại và 
đặc tính pha của bộ ổn định. Ở 2 khối tiếp 
theo cho phép 2 trạng thái của so sánh 
Lead-Lag đi qua, được đặt bởi hằng số thời 
gian từ T1 đến T4. 
Với những biến đổi nhỏ, rất nhiều bộ ổn định 
công suất đã được chế tạo sử dụng cấu trúc cơ 
bản vừa nêu. 
Bộ ổn định dựa trên tần số (∆f) 
Đã từ lâu tần số đã được sử dụng như một tín 
hiệu đầu vào cho các ứng dụng của PSS. 
Trong một số trường hợp tín hiệu điện áp đầu 
cực và tín hiệu dòng điện cũng được kết nối 
như một tín hiệu tốc độ rotor (tần số “bù”) 
cho PSS. Sự tiện lợi của tín hiệu tần số là nó 
nhạy cảm đối với các kiểu dao động liên khu 
vực hơn là với các dao động giữa các máy 
phát điện [5]. 
Một nhược điểm của các tín hiệu tần số đo 
được ở đầu cực các máy phát là có chứa các 
thành phần xoắn. Bởi vậy, cần thiết phải sử 
dụng các bộ lọc. Về góc độ này các bộ ổn 
định dựa trên tần số có các giới hạn tương tự 
như các bộ PSS dựa trên tốc độ. Hơn nữa tín 
hiệu tần số thường chứa các nhiễu loạn của hệ 
thống gây ra bởi các tải công nghiệp [16]. 
C. Bộ ổn định dựa trên công suất (∆P) 
Cho dù các bộ ổn định dựa trên tốc độ đã 
chứng minh hiệu quả rất tốt, nhưng thường thì 
vẫn khó khăn để tạo ra tín hiệu tốc độ không 
có nhiễu như các thành phần dao động xoắn 
của trục. Sự có mặt của các thành phần này 
trong đầu vào của 1 bộ ổn định dựa theo tốc 
độ có thể gây ra kích từ quá mức cho máy 
phát. Những biến đổi moment điện dẫn tới 
nghiên cứu về các thiết kế bộ ổn định dựa trên 
công suất đo được: 
 m e
1
P P
t 2H

  

 (3) 
trong đó: ∆Pm - độ thay đổi công suất cơ đầu 
vào; ∆Pe - độ thay đổi công suất điện đẩu ra; 
∆ - sai lệch tín hiệu tốc độ của rotor. 
Rõ ràng độ sai lệch tín hiệu tốc độ có thể tính 
được từ sự chênh lệch giữa công suất cơ đầu 
vào và công suất điện phát ra. Sử dụng mối 
liên hệ ở trên để thay thế việc đo tín hiệu công 
suất điện và cơ cho đầu vào tốc độ. Tín hiệu 
công suất điện được đo trực tiếp. Công suất 
cơ không thể đo trực tiếp, và thay thế bằng 
cách dự tính dựa trên đo vị trí của van cấp 
khíhoặc của cổng cánh hướng, nhiều khi người 
ta còn tính dựa trên lưu lượng hơi hoặc nước 
Hình 1. Bộ ổn định dựa trên tốc độ PSS1A 
Nguyễn Hiền Trung và cs Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 64(02): 63 - 69 
65 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
được cấp cho tua bin. Mối liên hệ giữa các 
phép đo vật lý này và công suất cơ thực thay 
đổi dựa vào thiết kế của tua bin và các hệ số 
khác.Rất nhiều bộ ổn định dựa trên công suất 
vẫn còn được sử dụng, mặc dầu chúng đang 
nhanh chóng được thay thế bằng các bộ ổn 
định hiệu quả hơn. 
Các bộ ổn định đầu vào kép 
Vì đã có hai tín hiệu có sẵn là công suất và 
tốc độ nên cách tính toán này đã được thay 
thế và ưu tiên dành cho một phương pháp 
gián tiếp. Mục đích là nhằm loại bỏ những 
thành phần không mong muốn ra khỏi tín hiệu 
tốc độ trong khi vẫn tránh được khó khăn khi 
đo tín hiệu công suất cơ. Để đạt được điều 
này, mối quan hệ của phương trình (3) được 
biến đổi lại: 
 m e
1
P P t
2H
   (4) 
Tích phân công suất cơ có quan hệ với tốc độ 
trục và công suất điện như sau: 
m eP t 2H P t    (5) 
Vì công suất cơ thường thay đổi từ từ tương 
ứng với tần số dao động cơ điện, tín hiệu 
công suất cơ có được đó có thể hạn chế về độ 
rộng của dải khi sử dụng bộ lọc tần thấp. Bộ 
lọc tần thấp loại bỏ những thành phần có tần 
số cao (ví dụ như các thành phần xoắn và 
tiếng ồn). Sự hạn chế dải tín hiệu thu được là 
sử dụng thay thế cho công suất cơ trong 
phương trình (5) để chuyển thành tín hiệu 
thay đổi theo tốc độ. 
Tín hiệu tốc độ nhận cuối cùng có được từ 
hạn chế về độ rộng dải đo được lọc qua bộ lọc 
cao tần. Còn ở tần số thấp hơn thì đầu ra được 
quyết định chủ yếu do đầu vào công suất điện. 
Bộ ổn định đầu vào kép PSS2A (hình 2) 
Nhiều bộ ổn định [7] sử dụng 2 đầu vào như 
miêu tả ở trên, tuy nhiên các thông số của 
các bộ sẽ rất khác nhau. Mỗi đầu vào gồm, 
hai khâu lọc cao tần đặc trưng bởi hằng số 
thời gian (Tw1 đến Tw4) cùng hằng số thời 
gian tích hợp (T6, T7). Thông thường KS3 
bằng 1 và KS2 sẽ bằng T7/2H. Đầu vào A 
thường là tốc độ hoặc tần số, và đầu vào B là 
 công suất điện. N (số nguyên nhỏ hơn 4) và 
M (số nguyên nhỏ hơn 2), E cho phép lọc 
các thành phần xoắn hoặc tiếng ồn. Bù pha 
được cung cấp bởi 2 khâu Lead – Lag hoặc 
Lag – Lead (T1 đến T4). 
Bộ ổn định đầu vào kép PSS2B 
Bộ ổn định này tương tự như bộ PSS2A chỉ 
thêm vào một khâu bù pha Lead - Lag còn các 
thông số khác hoàn toàn tương tự. 
Bộ ổn định đầu vào kép PSS3B 
Bộ lọc cao tần 
Bộ lọc cao tần 
Bộ lọc Ramp-Tracking Hệ số khuếch đại và bù pha 
Đầu ra 
Hình 2. Sơ đồ khối của bộ ổn định công suất PSS2A 
Công suất 
Tốc độ 
Nguyễn Hiền Trung và cs Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 64(02): 63 - 69 
66 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
Cả hai bộ ổn định công suất PSS3B và PSS4B 
đều có đầu vào VS11 = Pe và S12V  . T1, 
T3 đặc trưng cho hằng số thời gian bộ chuyển 
đổi tranducer, T2 và T4 là hằng số thời gian bộ 
lọc tần số cao. Ks1 và Ks2 là hai khâu khuếch 
đại. T0 là hằng số thời gian khởi động của 
máy phát đồng bộ. 
Do các lợi ích hơn hẳn của bộ ổn định đầu 
vào kép nên hiện nay hầu hết đều bỏ qua cách 
chỉ dùng tín hiệu tốc độ. 
PHÂN TÍCH CÁC THÀNH PHẦN TRONG 
BỘ ỔN ĐỊNH CÔNG SUẤT PSS2A 
Tín hiệu tốc độ 
Tốc độ trục có thể được đo trực tiếp, hoặc thu 
được từ tần số của một tín hiệu điện áp bù xuất 
phát từ cực máy biến điện áp (VT) và dòng 
điện (CT) thứ cấp. Trong trường hợp khác, tín 
hiệu kết quả phải được chuyển sang một mức 
hằng số, tỷ lệ với tốc độ (tần số). Hai đoạn 
mạch lọc cao tần được đưa vào tín hiệu kết quả 
để loại bỏ mức tốc độ trung bình, tạo ra một tín 
hiệu sai lệch tốc độ. Hằng số thời gian mỗi bộ 
lọc cao tần là: 1.0s Tw 20.0s. 
Tín hiệu công suất điện 
Đầu ra công suất điện của máy phát được lấy 
từ điện áp thứ cấp VT và các dòng điện thứ 
CT. Công suất ra được lọc qua bộ lọc cao tần 
để tạo ra tín hiệu sai lệch công suất cần thiết. 
Tín hiệu này được tích hợp và phân chia, sử 
dụng hằng số quán tính máy phát để kết hợp 
với tín hiệu tốc độ. 
Tín hiệu công suất cơ 
Tín hiệu này sau đó được lọc cao tần. Một 
bộlọc cao tần có thể dưới một trong hai dạng 
thức sau: 
Dạng thứ nhất, một bộ tần thấp 4 cực đơn 
giản, được dùng để hãm các thành phần xoắn 
xuất hiện trong tốc độ. Với các máy phát 
nhiệt điện, hằng số thời gian có thể được chọn 
để tạo ra hãm ở tần số xoắn thấp nhất của máy 
phát. Tuy nhiên, yêu cầu thiết kế này lại xung 
đột với việc tạo ra một tín hiệu công suất cơ 
hợp lý. Đặc biệt vấn đề này xảy ra trên các 
máy phát thủy điện vì chúng dễ dàng có thể 
có tỷ số thay đổi công suất cơ lên tới 10%/s. 
Vượt quá giới hạn của tín hiệu công suất cơ 
có thể dẫn tới thay đổi quá mức tín hiệu ra 
của bộ ổn định trong quá trình mang tải và 
không mang tải của máy. 
Dạng thứ hai được gọi là bộ lọc “bám dốc”, 
tạo ra một sai số tĩnh triệt tiêu trong đầu vào 
tín hiệu công suất điện. Điều này hạn chế thay 
đổi đầu ra của bộ ổn định tới các mức rất thấp 
tỷ lệ thay đổi công suất cơ thường gặp phải 
trong quá trình vận hành của các máy phát. 
Mức điều chỉnh hằng số thời gian bộ lọc này 
là: 0.02s≤T≤0,2s. 
Bù pha và lựa chọn tín hiệu ổn định 
Tín hiệu tốc độ được hiệu chỉnh trước khi đưa 
tới bộ ổn định công suất. Tín hiệu được lọc để 
tạo ra vượt pha trước ở các tần số cơ điện cần 
dùng, ví dụ 0.1 Hz tới 5.0 Hz. Yêu cầu vượt pha 
để bù vào sự trễ pha tạo ra bởi bộ điều chỉnh 
điện áp vòng kín. Hàm truyền của mỗi giai đoạn 
của bù pha là một dạng kết hợp đơn giản trong 
đó hằng số thời gian trễ và vượt được điều 
chỉnh trong khoảng: 0,01s T 6,0s. 
MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRÊN PHẦN 
MỀM MATLAB-SIMULINK 
Trong phần này sẽ trình bày quá trình thực 
hiện các trường hợp mô phỏng hệ thống điều 
chỉnh điện áp và ôn định công suất máy phát 
Bộ lọc cao tần 
Bộ lọc cao tần 
Hình 4. Sơ đồ khối của bộ ổn định công suất PSS4B 
Hình 3. Sơ đồ khối của bộ ổn định công suất 
PSS3B 
Bộ lọc cao tần 
Bộ lọc cao tần 
Nguyễn Hiền Trung và cs Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 64(02): 63 - 69 
67 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
đồng bộ dựa trên phần mềm mô phỏng 
MATLAB-SIMULINK [9]. 
Cấu hình hệ thống mô phỏng 
Sơ đồ hệ thống mô phỏng như hình 5. 
Thông số các phần tử chính 
1. Máy phát điện đồng bộ 
Mô hình máy phát điện đồng bộ trong thư 
viện Simulink với các thông số như sau: 
Loại rotor: cực lồi; Pn=200MVA; 
Vn=13,8kV; fn=50Hz; Xd=1,305; 
Xd’=0,296; Xd’’=0,252; Xq=0,474; 
Xq’’=0,243; Td’=1,01 s; Td’’=0,053 s; 
Tq0’’=0,1 s; Rs=0,00285 p.u. 
2. Bộ ổn định công suất PSS 
2.1. Bộ ổn định công suất PSS1A [8] 
Hằng số thời gian Sensor: 0,015; Hệ số 
khuếch đại: 2,5; Hằng số thời gian bộ lọc: 1; 
Tnum=0,05; Tden=0,02; Vsmin=-0,15; 
Vsmax= 0,15. 
2.2. Bộ ổn định công suất PSS2A 
M=1; N=2; Tw1=1; Tw2=5; T6=0,02; Tw3=10; 
Tw4=10; T7=6,4; KS2=1; KS3=1 T8=4; T9=5; 
KS1=0,1; T1=0,05; T2=0,02, T3=0,5; T4=5, 
VSTMAX=-0,15, VSTMIN=0,15. 
3. Hệ thống điều tốc governor [13] 
Ka=10/3; Ta=0,07s; gmin=0,01pu; 
gmax=0,975pu; vgmin=-0,1pu/s; vgmax=0,1s; 
Rp=0,05; Kp=1,163; Ki=0,105; Kd=0; 
Td=0,01s.Tw=2,67s. 
4. Hệ thống kích từ [12] 
Tr=0,02s; Ka=300; Ta=0,001s; Ke=1,0; 
Te=0; Kf=0,001; Tf=0,1s; Vsmin=-11,5; 
Vsmax= 11,5. 
5. Đường dây dài 50km; R0=0,3864Ω/km; 
L0=4,1264.10
-3
 H/km; C0=7.751.10
-9
 F/km. 
6. Tải tự dùng: 10+j4MVA; tải cuối đường 
dây: 100+j30MVA. 
Kết quả mô phỏng 
Công suất cơ bản được chọn chung cho toàn 
hệ thống là Sb=200MVA. 
Quá trình mô phỏng bao gồm các trường 
hợp sử dụng PSS1A và PSS2A có đóng cắt 
tải 0,52pu tại thanh cái hệ thống ở thời 
điểm t=0,8s. 
Trên hình 6 cho thấy với PSS2A đáp ứng điện 
áp nhanh đạt giá trị ổn định hơn, biên độ 
trong thời gian qua độ thay đổi ít hơn loại 
PSS1A. Tại thời điểm t=0,8s đóng tải 0,52pu 
điện áp đầu ra PSS2A cũng nhanh ổn định 
hơn, điều này có tác dụng tốt với điều chỉnh 
kích từ máy phát. 
Hình 7 cho thấy khi dùng PSS2A so với 
PSS1A thì biên độ dao động góc roto nhỏ 
hơn và nhanh đạt ổn định hơn (sau 4s). Tại 
thời điểm đóng tải dao động góc roto cũng 
nhanh ổn định. Góp phần nâng cao độ ổn 
định cho hệ thống. 
Hình 6. Đáp ứng điện áp đầu ra PSS 
Hình 7. Sai lệch góc roto 
 Hình 8. Đáp ứng điện áp đầu cực máy phát 
MP ĐD HT MBA 
Hình 5. Hệ thống thử nghiệm 
Nguyễn Hiền Trung và cs Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 64(02): 63 - 69 
68 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
Hình 8 cho thấy với PSS2A đáp ứng điện áp 
đầu cực máy phát nhanh đạt giá trị ổn định 
hơn so với khi dùng PSS1A, nhất là tại thời 
điểm thời điểm đóng tải, do đó nâng cao được 
chất lượng hệ thống. 
KẾT LUẬN 
Bài báo trình bày tổng quan các cấu trúc bộ 
ổn định công suất trong hệ thống điện, các kết 
quả phân tích đều cho thấy những ưu điểm 
riêng của mỗi loại bộ ổn định, việc tính chọn 
tham số trong mỗi bộ ổn định cũng rất phức 
tạp phụ thuộc vào thông số máy phát điện 
cũng như thông số hệ thống điện. 
Bài báo cũng đã phân tích những thành 
phần trong bộ ổn định kép PSSS2A, chỉ ra 
các giới hạn khi tính chọn tham số bộ điều 
khiển. Kết quả nghiên cứu khẳng định hiệu 
quả rõ rệt của bộ ổn định kép PSS2A so với 
bộ ổn định PSS1A. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Y.-Y. Hsu, S.-W. Shyue, and C.- C. Su 
(1987), “Lowfrequency oscillation in longitudinal 
power systems: Experience with dynamic stability 
of Taiwan’s power system,” IEEE Trans. Power 
Syst., vol. 2, pp. 92–100, Feb. 
[2] D. N. Koterev, C. W. Taylor, and W. A. 
Mittelstadt (1999), “Model validation for the 
August 10, 1996WSCCsystem outage,” IEEE 
Trans. Power Syst, vol. 14, pp. 967–979, Aug. 
[3] G. Rogers (2000), Power System 
Oscillations. Norwell, MA: Kluwer. 
[4] M. Klein, G. J. Rogers, and P. Kundur 
(1991), “A fundermental study of inter-area 
oscillation in power systems,” IEEE Trans. Power 
Syst., vol.6, pp. 914–921, Aug.. 
[5] E.V. Larsen, and D.A. Swann (1981), 
"Applying power system stabilizers, part I; general 
concepts, part II; performance objectives and 
turning concepts, part III; practical 
considerations," IEEE Trans. on power apparatus 
and system, vol. PAS-100, pp 3017-3046. 
[6] Út. L.V (2000), Phân tích và điều khiển 
ổn định hệ thống điện, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà 
Nội. 
[7] P. Kundur, M. Klein, G. J. Rogers, and 
M. S. Zywno (1989), “Application of power 
system stabilizers for enhancement of overall 
system stability,” IEEE Trans. Power Syst., vol. 4, 
pp. 614–626. 
[8] Saadat, Hadi (2004), Power System 
Analysis, International Edition, Singapore,. 
[9] Nguyễn Phùng Quang (2008), Matlab & 
Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động, Nxb 
khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. 
[10] IEEE Recommended Practice for 
Excitation System Models for Power System 
Stability Studies. IEEE Standard 421.5-2005, 
April 2006. 
[11] Kundur,P., Power System Stability and 
Control, McGraw-Hill, 1994, Section 12.5. 
[12] "Recommended Practice for Excitation 
System Models for Power System Stability 
Studies,"IEEE Standard 421.5-1992, August, 1992. 
[13] IEEE Working Group on Prime Mover 
and Energy Supply Models for System Dynamic 
Performance Studies, "Hydraulic Turbine and 
Turbine Control Models for Dynamic Studies," 
IEEE Transactions on Power Systems, Vol.7, 
No.1, February, 1992, pp. 167-179. 
[14] Krause(1986), P.C., Analysis of Electric 
Machinery, McGraw-Hill, , Section 12.5. 
[15] Kamwa, I., et al. (1995), "Experience 
with Computer-Aided Graphical Analysis of 
Sudden-Short-Circuit Oscillograms of Large 
Synchronous Machines," IEEE Transactions on 
Energy Conversion, Vol. 10, No. 3, September 
1995. 
[16] F.W. Keay, W.H. South (1971), “Design 
of a Power System Stabilizer Sensing Frequency 
Deviation”, IEEE Trans., Vol. PAS-90, Mar/Apr, 
pp 707 - 713. 
Nguyễn Hiền Trung và cs Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 64(02): 63 - 69 
69 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
STUDIES ON THE EFFECTIVENESS OF POWER SYSTEM STABILIZERS 
FOR SYNCHRONOUS GENERATORS CONNECTED TO POWER GRID 
Nguyen Hien Trung
2
, Nguyen Nhu Hien 
Thai Nguyen University of Tecnology 
SUMMARY 
The article will represent the construction of a power system stabilizer (PSS) used for synchronous 
generators connected to power grid in order to improve the stability of oscillation of the electric system 
and further analysis as well as making comparison on the effectiveness of two models of PSS for final 
proposed approaches for application of PSS for current synchronous generators. The result, which has 
been tested and checked by via a simulating model namely MATLAB-SIMULINK, has shown a 
positive effectiveness provided by PSS of PSS2A in comparison with a PSS1A. 
Keywords: Power System Stability; Excitation System; Automatic Voltage Regulator; Power 
System Stabilizer - PSS; Oscillation. 
2
 Tel:0912386547