随着电力系统规模的日益扩大,保证系统运行的可靠性和稳定性,提供合格的电能质量和良好的动态品质具有极其重要的意义。同步发电机调速控制系统是电力系统控制的重要组成部分,它能够起到减小系统频率波动、平衡有功功率、维护系统有功功率稳定等重要作用。同步发电机的调速系统通过调节原动机向发电机输出的机械功率,从而实现功率和频率的调节,保持电网的正常运行频率。运用自动控制理论和优化理论对同步发电机的调速系统进行适当的控制,对于建立动态品质良好、稳定性高的电力系统的有功功率稳定性有重要作用。本文对同步发电机调速控制系统已有研究成果的综合分析的基础上,建立了有调速系统的中间再热式汽轮机数学模型和整个调速控制系统得状态方程。该状态方程的建立,为基于混沌粒子群算法的同步发电机最优调速控制系统的仿真打下了基础。本文在了解和研究传统粒子群算法的优化原理的基础上,针对电力系统的特点,对传统的调速控制系统进行了改进。本文采用了基于混沌搜索的粒子群算法,该算法以粒子群算法作为主体,对种群中的最好粒子进行给定步数的混沌优化搜索,指导粒子群向最优解方向搜索。该算法改善了传统的粒子群算法容易局部收敛,得不到全局最优解和精确度不高的缺点。并在此基础上,本文将混沌粒子群算法用于同步发电机最优调速控制器设计,采用混沌粒子群算法对调速控制器的参数进行优化,设计出基于混沌粒子群算法的同步发电机最优调速器。本文对单机——无穷大系统在机械扰动和三相短路故障情况下进行仿真试验。通过比较传统的、基于粒子群算法的和基于混沌粒子群算法的调速控制系统频率随时间的变化曲线,可以看出基于改进粒子群算法的调速控制系统具有对工程经验依赖小,简单实用,对于偏离设计运行点的工况,仍能表现出良好的动态调节性能,具有很强的鲁棒性的优点。本文在对单机系统研究的基础上,建立了简单的互联电力系统的模型,并进行仿真分析。通过对互联系统单区域扰动的仿真,进一步证明了基于改进粒子群算法的调速控制系统的优越性。同时,通过比较互联前后故障区域的频率变化情况,验证了网络互联对于提高电力系统频率稳定的积极意义。