汽轮发电机励磁系统pss参数优化

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1、电力安全技术第l6卷(2014年第l1期)汽轮发电机励磁系统PSS参数优化刘海峰(云南大唐国际电力有限公司，云南昆明650011)[摘要]介绍了某厂汽轮机的设备参数，说明了电力系统稳定器Wss)参数优化的必要性，阐述了PSS的工作原理及其参数整定原则，并具体分析了对所辖电厂发电机组进行励磁系统PSS功能优化的试验，为同类型机组的PSS参数整定提供了借鉴。[关键词]电力系统稳定器；、励磁系统；参数优化1设备概述故机组的阀门波动始终较大，但在电网大量PSS和调度及时采取直流调制等控制措施的作用下，系某厂汽轮机为哈尔滨汽轮机有限责任公司制统阻尼增大，使得振荡没有继续发散而逐步平

2、息。造的亚临界、-一次中间再热、单轴、双缸、双排该电厂事故机组在电网强阻尼的作用下也逐渐恢复汽、反动凝汽式汽轮机，调峰运行时采用定一滑一到稳定状态，避免了事态的扩大化。由此可看出电定压运行，其中滑压运行的范围是(30％～95％)厂PSS参数优化的必要性。额定负荷(ECR)。发电机励磁系统为ABB公司的UN5000型静态励磁系统，包括l台励磁变压器，3PSS工作原理3面整流柜(+EG1、+EG2、+EG3)，l面交流进线柜(+EA)，1面直流馈线柜(+EE)，1面AVR柜PSS采用转速偏差(△)、频率偏差(△(+ER)，1面灭磁开关柜(+ES)以及l路起励电源。加速功率偏差

3、(△)、电功率偏差(△)中的一个或者几个信号(一般为2个)作为AVR的附加输2电力系统稳定器参数优化的必要性入，产生阻尼力矩，以提高电力系统动态稳定。由于PSS具有物理概念清晰、参数易于选择等优点，目前，大容量机组普遍采用快速励磁系统，虽目前正得到大规模的推广和应用。为了更好地说明然增加了电力系统的静态稳定和暂态稳定性能，但PSS是如何为系统提供正阻尼和抑制低频振荡的，也可能因系统阻尼减弱而产生动态不稳定，即振荡可以建立如图，l所示的△(c，／△(功角偏差)坐标失步问题。2003年以来，中国南方电网有限责任系。公司先后多次发生频率为0．4Hz的低频振荡。根LAc【，据事后

4、的仿真分析，在某些电网运行方式下系统的AM,弱阻尼是造成电网低频振荡的主要原因，而投入大机组的电力系统稳定器(PSS)并合理地整定其参数f、、、是解决该问题的主要措施。2008年红河电厂曾经'，{／、M发生0．38Hz频率的持续功率波动，机组对电网产／／，r，生一个持续的强迫扰动。该扰动的频率与电网的某PPe中。A6AP个振荡模式(电网分析出云南、贵州电网对广东电＼＼／／网存在约0．4Hz的振荡模式)比较接近，诱发电＆M网产生低频振荡。振荡起始阶段为负阻尼，中间阶段基本为零阻尼，然后逐渐平息。振荡过程中，事图1△／△平面PSS原理一◆一第16卷(2014年第11期)电力安

5、全技术在低频振荡过程中，△，A，A，APo，电压调节器中PSS输入点到发电机电压间的相频△等遵从图l所示的相位关系。由于AVR按特性。测量是在并网运行的机组上进行的，试验条电压偏差信号△进行调节，励磁系统本身的惯件是要求机组的功率因数尽量接近l。测量时通过性具有滞后特性，其产生的电磁力矩△M滞后于PHOTONII动态信号分析仪输出一个白噪声信号△一个角度，。从图1中可以看出，△在至励磁调节器的误差环节，其响应(机端电压)经A(c，轴上的分量是负值，提供负阻尼，为了消除过电压变换器测试仪转换后送入PHOTONII，测这种负阻尼，需要提供一个附加控制信号，PSS就量包括励磁系

6、统在内的发电机频率响应特性。这里具有这种功能。以取加速功率偏差(△尸a)为输入电压变换器测试仪将发电机端三相电压转换为一个信号的PSS为例，其产生的电磁力矩△滞后于直流电压信号，主要作用是在发电机回路和试验回△P目一个角度2，包括励磁系统对△产生路实现电气隔离。的滞后角度和PSS环节的相位补偿角度。为使机无补偿频率特性测量应注意以下3点：组稳定运行并使最后合成的电磁力矩△M在A(c，(1)适当选择信号大小和配置A／D变比，一轴上的分量为正值，即提供正阻尼，则由PSS产般要求发电机电压波动控制在1％～2％范围内；生的电磁力矩应满足要求：在该电力系统低频振(2)信号必须从0开

7、始缓熳增大，防止冲击；荡区内使PSS输出的力矩向量对应Acc，轴的角度(3)有时频谱仪输出和AVR间易产生共模干为-10。～45。，并使本机振荡频率力矩对应Acc，扰，使之无法得到光滑的频响曲线，可通过在频谱轴的角度为0～30。。通过适当调整PSS输出信号仪输出和AVR间串接人光电隔离器解决。自并励的相位及放大倍数，就可使最后的合成力矩提供正励磁系统无补偿相频滞后较小，一般需要在低频段的阻尼力矩及正的同步力矩。进行滞后补偿，高频段进行超前补偿。5．2．2励磁系统有补偿频率特性测量4PSS参数整定计算原则励磁系统有补偿频率特性由