电力系统稳定器在mngeta水电站的应用

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1、技术交流SMALLHYDＲOPOWEＲ2015No.2，TotalNo.182电力系统稳定器在MNGETA水电站的应用曾毕鹏，熊杰，周成，高雄清，宋宴明(水利部长江委陆水枢纽工程局，湖北赤壁437300)摘要:详细介绍了电力系统稳定器(PSS)的基本原理及其在MNGETA水电站的应用。PSS提高了电网运行的可靠性，对电网的安全、稳定起到了积极的作用，在广大中小水电网，特别是在孤网运行的水电系统中有广阔的应用前景。图6幅。关键词:水电站;电力稳定器;录波分析;原理;应用动范围非常小，但是有功功率只能稳定运行在某个1概述点，而不是在某个区间稳定运行

2、;当调速器改成手MNGETA水电站位于坦桑尼亚，装有2台卧动方式运行时，完全不能满足负荷变化的要求，无式混流机组(2×160kW，发电机为400V低压机法稳定运行。2台并列运行后，逐步递增负荷，总组，额定定子电流288.8A，额定励磁电流110A，负荷可以达到230kW以上，而机组实际只能运行额定励磁电压45V)。2台机组直接并联组网后向在150kW的负荷区，超过这个区域2台机组就无用户供电，负荷在70～250kW之间变化，输电距法稳定的并列运行。离大于10km。2录波分析2台机组各自单机带负荷运行还是比较稳定，并列运行时，无论如何调整调速器的

3、参数，发电机双机并列运行总负荷为100kW，有功功率与的端电压很稳定，励磁电流(包括无功功率)摆无功功率波动波形图如下所示(见图1)。图1有功功率与无功功率波动波形当总负荷到达150kW时，定子电流摆幅达到200多A(额定定子电流288.8A)。由于机组大幅收稿日期:2014－10－30波动，发电机过电流保护动作，机组无法正常运行。作者简介:曾毕鹏(1964－)，男，工程师，主要从事水电根据录波分析可知:可能是输电线路线径较小站励磁设备的安全经济运行及研究工作。引起的阻抗过大、水头波动及尾水是否产生旋流等·10·小水电2015年第2期(总第18

4、2期)技术交流多种综合因素，加上励磁又是采用的快速、高放大节模式，2台机组的振荡情况得到明显改善;而且倍数的微机励磁。通过将其中1台机组(2号机)随着负荷的增加，2台机组有功负荷分配越平均运的励磁由自动电压调节模式切换到手动励磁电流调行得越稳定(见图2)图21号机恒压运行，2号机恒流运行的励磁调节器录波根据图2分析可知:励磁1台机组切恒流(手的微机调节励磁系统上发生概率更高。因此，建议动)运行后，机组之间的有功功率波动幅度有所试投PSS(电力系统稳定器)，通过励磁装置的减小。根据这个情况，我们分析判断机组发生了有PSS输出抑制机组的低频振荡。同

5、时，提出调速器功低频振荡，引起了定子电流等幅(或增幅)振增加1次调频功能可能效果更好。荡。低频振荡原因是孤网运行时2台机组在小干扰经过试验证明，双机并列1台励磁投入PSS下发生的频率为0.2～2.5Hz范围内的持续振荡现后，机组振荡有改善，2台同时投入PSS后，机组象，此时发电机2台转子之间产生了磁场拉力，互振荡明显减弱，机组带负荷运行情况正常。由于现相牵扯、摇摆。产生有功低频振荡的原因是由于电场缺少相应的试验设备(如频谱分析仪、继电测力系统的负阻尼效应，经常出现在弱联系、远距试仪、示波器等)，只能根据励磁软件录波分析机离、重负荷输电线路上，在

6、采用快速、高放大倍数组的相关电量(见图3～图6)。图32台并列投，2号机PSS录波(各录半分钟)·11·技术交流SMALLHYDＲOPOWEＲ2015No.2，TotalNo.182图42台同时投，PSS录波(各录半分钟)图52台并列，2号机退出，PSS录波(各录半分钟)图62台并列，同时退出，PSS录波(各录半分钟)根据以上4组波形图可以分析出有功功率在低PSS后，输出有效地抑制了低频的振荡，满足了单频振荡时的波动幅度较大，而且是发散的，直接影机及2台并列的稳定运行条件。响了机组正常并列运行;而通过在励磁装置上投入得出的试验结论:此孤网并列运

7、行的2台机组·12·小水电2015年第2期(总第182期)技术交流所形成的系统中，存在着有功低频振荡，频率大约的反馈控制系统，从励磁调节器的信号测量到发电在0.2～2.5Hz之间;通过在励磁设备上投入PSS，机转子绕组，每一环节都有惯性，其中最主要的惯机组的低频振荡得到了有效抑制。性是发电机转子绕组。总体来看，励磁系统是一个引起有功低频振荡的原因有可能是以下3种之滞后的环节，这种滞后性使得在系统产生低频振荡一，也可能是它们的组合:一是输电线缆较细;二时励磁电流变化滞后于转子角的变化，加剧了转子是水轮机及其控制系统原因;三是水工建筑物方面角的摆动

8、，也就提供了负阻尼。PSS的任务就是抵的原因(进水水位不稳、出水口产生旋流)。消这种负阻尼，同时提供正的阻尼。所以，也可以从引起有功低频振荡的原因去解