励磁负阻尼、低频振荡以及pss原理

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1、【转】励磁负阻尼、低频振荡以及PSS原理问：励磁的电压调节通道会产生一个负阻尼作用，从而会导致电力系统低频振荡。那么电压调节通道为什么会产生负阻尼作用呢？什么是负阻尼？负阻尼为什么又会引起电力系统的低频振荡呢？答：导致电力系统低频振荡的原因是多方面的，它即与电力系统结构和发电机的工况有关，也与励磁系统有关。电力系统低频振荡与励磁系统有关是指当发电机转子角（△δ）的变化引起电气量的变化，经过励磁调节的作用会对发电机转子运动产生影响，当采用快速励磁系统时，该影响就是提高了同步力矩，消弱了阻尼力矩，也即加重了发电机转子的振荡。这就是通常所说的用快速励磁系统更易导致低频振荡。问：什么是负阻

2、尼？什么是低频振荡？负阻尼为什么又会引起电力系统的低频振荡？所谓阻尼就是阻止扰动，平息振荡，而负阻尼恰恰相反。打个比方：在荡秋千的时候，当我们把秋千荡起来就撒手，这个秋千就会在地球引力和机械摩擦阻力下逐步停止摇摆，这个阻力就相当于电力系统的阻尼。当我们在不断的荡秋千的过程中，我们给秋千的动力相对于阻力来说，就是一种负阻尼。正是由于我们的动力（负阻尼）较少了秋千的阻力（阻尼）而使秋千荡起来。稳定运行的电力系统，必须存在一定大小的阻尼。这样，当电力系统受到一个扰动的时候，电力系统会逐步稳定下来。如果阻尼大，稳定就快，如果阻尼小，稳定就慢，如果是零阻尼，这个扰动所引起的振荡就不会停息。这

3、里的扰动和稳定主要是针对电力系统的有功而言。电力系统本身的阻尼总是正的，只是大小不同而已。但是当励磁的电压调节通道产生负阻尼后，就会使得电力系统的阻尼减小，最严重是使电力系统的阻尼接近零或变负。一旦电力系统的阻尼变小，当它受到一个扰动后，就会产生低频振荡。所谓低频振荡，就是电力系统的有功振荡的频率很低，一般在0.2---2.5HZ，其幅值因扰动的大小而定。问：电压调节通道为什么会产生负阻尼？我们知道，自动电压调节器按照发电机端电压偏差△Ut进行调节，当电力系统的无功缺少使机端电压减少时，自动电压调节器就增加励磁电流，以保持机端电压的恒定。但当电力系统的有功发生变化，运行中的功角也会

4、变化，进而引起△Ut的微小变化。对于现代自动电压调节器来说，其放大倍数高且反应灵敏，调节器就会对这种因功角变化引起△Ut的微小变化进行调节。由于发电机转子绕组具有较大的时间常数，其励磁输出电流所产生的转矩相对于输入信号△δ必然有一定的延时，正是这种延时，使得自动电压调节器对于电力系统阻尼而言不是加强而是减少。于是，我们说，自动电压调节器产生了负阻尼。对于老式自动电压调节器来说，由于放大倍数低且反应迟钝，这种因功角变化引起△Ut的微小变化，调节器几乎不作反应，于是就说自动电压调节器没有产生负阻尼。对于仅以机端电压为调节对象的自动电压调节器来说，当电力系统无功变化时应该进行调节，当电力

5、系统有功变化时不应该进行调节，一旦参与调节就会产生负阻尼，使电力系统的正阻尼减小。然而，不调节是不可能的，于是，我们就把电力系统的有功或频率引入自动电压调节器，通过PSS装置是自动电压调节器不产生负阻尼而产生正阻尼。问：当发生低频振荡时，会有什么现象？有什么样的危害？该如何去处理呢？一旦你看见正常运行的稳定有功，慢慢开始摆动，幅值越来越大，你就知道低频振荡的现象和危害了。现象：机组和线路的有功、电流振荡摇摆；最大危害：机组失步和线路失稳，整个系统解列和瓦解；处理方法：一般来说减有功和增无功。