电力系统稳定器PSS简介

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1、200603RCS-9400微机励磁系统培训之电力系统稳定器介绍低频振荡产生机理随着电力系统的不断扩大、快速励磁系统的广泛采用，系统的阻尼变弱，致使不少系统的联络线出现了低频功率振荡。低频振荡是发生在弱联系的互联电网之间或发电机群与电网之间，或发电机群与发电机群之间的一种有功振荡，其振荡频率在0.2-2.5Hz之间：低频振荡种类1)系统弱阻尼时，受到扰动。2)系统负阻尼时，系统发生扰动而振荡或系统发生自激而引起自激振荡。3)第三种是系统振荡模与某种功率波动的频率相同，引起特殊的强迫振荡。4)由发电机转速变化引起的电磁力矩变化和电气回路耦合产生的机电振荡。低频振荡与PSS低频功率振荡发生可能

2、会引起联络线过流跳闸或造成系统与系统或机组与系统之间的失步而解列，造成电网事故扩大化，电力系统本身的固有自然阻尼小，使用快速励磁调节器或使用自并激可控硅快速励磁系统，削弱了系统阻尼，甚至使系统产生负阻尼，电力系统稳定器(PSS)的作用是：利用附加控制，产生附加阻尼转矩，增加正阻尼抑制低频振荡。快速励磁产生负阻尼原理在正常运行条件，励磁系统电压为负反馈调节，在电压与磁场电流之间存在滞后，且滞后时间与频率相关，在低频时，产生振荡：同步电机小偏差模型无励磁调节时转矩模型快速励磁产生负阻尼机理ΔUF=K5Δδ+K6ΔEq′当K5＜0时有上图的向量图ΔMex=DAΔW+KAΔδPSS产生负阻尼机理振

3、荡物理模型电力系统低频振荡要素：1、输电线路长，联系弱2、有功功率大机械振荡：1、连杆长，弹性弱；2、物体重PSS实现的方法附加控制输入低频振荡相关的一个电气量，如-Δpe。超前或滞后的相位校正，增益放大，叠加到励磁调节环节，该附加控制分量在发电机中产生一附加转矩，使与Δω同相。传递函数框图如下图PSS作用电力系统稳定器（PSS）是附加于励磁调节器的控制手段。随着自并激静止励磁系统的广泛应用，PSS附加控制更成为励磁系统不可缺少的功能之一。好的PSS附加控制能够增加弱阻尼或负阻尼励磁系统的正阻尼，能够有效的抑制电力系统低频震荡，从而提高发电机组（线路）的最大输出（传输）能力PSS试验步骤试

4、验前准备由于PSS试验涉及到电网稳定和有功调度，甚至有可能迫使机组退出运行，所以做PSS试验时，试验人员应通过运行处与省调、网调联系，获得批准后方可进行试验。进行PSS试验时，要求被试机组尽可能带满负荷运行，功率因数尽量接近1。PSS试验步骤机组参数及试验工况机组参数：试验时：UN=kVU=kVPN=MWP=MWQN=MvarQ=MvarCosΦN=cosΦ=单机试验时，试验机组不供厂用电。励磁系统的模型参数：KP=Tc1=sTb1=sTc2=sTb2=sPSS试验步骤试验时保证：励磁调节器运行状况完好过欠励限制退出功率柜运行状况完好其他励磁设备运行状况完好被试机组调速系统性能正常有关保护

5、退出，防止误动PSS试验步骤白噪声通道测试：在励磁定值中设定“试验信号”采样系数为1.0，在白噪声试验接口（面板插座）加入小电压信号，在模拟量菜单之测量电压电流中“白噪声测量”处观察显示值变化，说明此通道正常。如有条件，在静态试验或空载试验时最好测试此通道是否正常。在测试时，定值中“白噪声输入选择”设为0。PSS试验步骤试验所需仪器：波形记录仪频谱分析仪或动态信号分析仪一台较精确的指针型有效值电压表低延迟时间交流电压变送器其他试验过程中需要的设备、仪器仪表PSS试验步骤测量无补偿相频特性：无补偿频率特性即励磁控制系统滞后特性，为励磁调节装置电压相加点到发电机端电压的相频特性。在PSS试验通

6、道加入白噪声电压，并调整最大电压幅值,观察菜单中的噪声测量值的变化。PSS试验步骤测量无补偿相频特性：可通过调整采样系数菜单中“试验信号采声系数”定值或调节输入的白噪声幅值，调整白噪声试验测量值。白噪声测量值显示的最大值，一般达到机端额定电压的1-2%即可，不要大于5%。PSS试验步骤测量无补偿相频特性：将频谱输入信号调为零，修改定值菜单中“试验信号输入选择”值为33，逐渐增加白噪音测量输入，观察发电机励磁电压波动情况。注意：此时观察发电机运行工况，如果励磁电压波动过大，切换从通道运行。PSS试验步骤测量无补偿相频特性：在机端电压摆动在±1％左右的情况下，通过白噪声加入点（AVR电压相加点

7、）迭加不同频率的小干扰信号，用动态信号分析仪测量发电机端电压对AVR电压相加点的相频特性即励磁系统滞后特性记录励磁电压和机端电压的波动范围PSS试验步骤相频特性曲线PSS试验步骤PSS环节参数整定：完成相频特性测试后，将“试验信号采样系数”更改为0，并将“试验信号输入选择”更改为0。根据PSS传递函数和无补偿相频特性的测试结果，整定计算PSS超前滞后环节相频特性参数。计算被试机组PSS的补偿参数（T1、T2、T3、T4）