电力系统稳定器装置说明
电力系统稳定器PSS运行操作规程-审批
辽宁调兵山煤矸石发电有限责任公司LIAONING DIAOBINGSHAN COAL GANGUE POWER PLANT CO.,LTD 电力系统稳定器PSS运行操作规程批准：审核：编制：2011年6月15日电力系统稳定器PSS运行操作规程1 电力系统稳定器PSS简介1.1 我厂1、2号机组微机励磁调节器AVR中均配备了电力系统稳定器PSS。
1.2 长传输线的使用会限制电网容量，经常导致电力系统稳定性问题，表现为现地、区域内角频率和有功0.2-3Hz的低频振荡。
电力系统稳定器PSS根据平均有功和瞬时有功计算有功加速度，并由此合成一含纠正相位及放大倍数的调节信号。
注入AVR的电压相加点，对有功的振荡产生阻尼，从而改善电力系统的稳定性。
1.3 电力系统稳定器PSS只在电力系统发生低频振荡时起作用，振荡平息后，作用自动中止。
1.4 发电机并网时，电力系统稳定器PSS只在发电机有功高于预设值、AVR自动方式并且发电机出口电压在整定范围内等条件下才能起控制作用。
2电力系统稳定器PSS操作2.1 电力系统稳定器PSS投入前必须检查是否具备投入条件，各定值参数正确。
2.2 电力系统稳定器PSS投退操作2.2.1 投入：手动旋转励磁调节屏“PSS”投退旋钮至“投入”位置，同时检查发电机各运行参数无明显变化，若出现波动则立即将旋钮复位，将PSS退出，并立即向省调汇报。
2.2.2 退出：将“PSS”投退旋钮至“退出”位置。
2.2.3 电力系统稳定器PSS投入运行中，若系统出现振荡时应由PSS 自动调节，不得自行将PSS退出。
3 电力系统稳定器PSS故障分析处理3.1 现象：无功幅度摆动，AVR输出电流、电压摆动，发电机励磁电流、电压摆动。
3.2 原因：3.2.1 以电功率作为输入信号的PSS，如果电功率测量出现问题，PSS输出出错，会导致无功大幅度摆动。
3.2.2以电功率作为输入信号的PSS，如果原动机输出功率发生变化，由于PSS本身无法分辨电功率系统的功率变化，造成PSS 按照测量的功率进行，会造成无功的摆动，即所谓的“反调”。
电力系统稳定器
电力系统稳定器PSS模型学习资料（徐伟华、陈小明）电力系统稳定器（PSS）是一种自动控制装置，是为改善同步电机稳定性而设计的，其控制功能是与励磁绕组的励磁系统相配合而起作用的。
静态励磁系统具有高的增益和快速响应时间，这大大地帮助了瞬态稳定（同步力矩）。
但与此同时，却趋向于降低对小信号的稳定（阻尼力矩）。
PSS控制的目的是提供一个正阻尼系数，以阻尼发电机转子角度的摇摆。
在电力系统中，其摇摆的频率是在一个很大的范围内变化。
PSS是用于提供一个正的阻尼力矩分量以弥补A VR所产生负阻尼，从而形成一个有补偿的系统，它增加了阻尼，并增强了小信号（静态）稳定。
这是由于生成一个与转子转速同相的信号，并与A VR得出的参考值相加而得到的。
再者，由于发电机励磁电流与A VR的功能之间有一种固有的相位滞后，为补偿这种效应，需要有一个相应的相位提前。
PSS的早期开发，曾广泛地以转速或频率输入信号作为设计和应用的基础。
另外一种选择是电气功率，它已经在某些市场中广泛地采用，如PSS1A。
最新一代的PSS是基于加速功率的原理，如PSS2A、PSS2B。
1、PSS1A型电力系统稳定器（简称PSS1A模型）图15表示的单输入的电力系统稳定器的一般形式，通常电力系统稳定器的输入信号（Vsi）有：转速、频率、功率。
T6用于表示传感器时间常数，Ks表示电力系统稳定器的增益，信号的隔直由时间常数T5设置。
在下一模块中，A1、A2是使高频扭转滤波器的一些低频效果起作用，如果不是为此目的，若有必要，该模块用于稳定器幅频、相频特性的整形。
接下来的两个模块是两级超前、滞后补偿环节，由常数T1至T4设置。
稳定器的输出可以有多种方法限幅，它们并没有在图15中全部表示出来。
该模型仅仅表示了简单的稳定器输出限制，V STMAX 和V STMIN。
在有些系统中，如果机端电压偏离了一定的范围，稳定器的输出被闭锁，如图19所示的附加非连续励磁控制模块DEC3A。
电力系统稳定器(PSS)简单介绍
电力系统稳定器（PSS）
1、电力系统稳定器简称PSS，其作用：
a．提高电力系统静态稳定能力；
b．提高电力系统动态稳定能力；
c．阻尼电力系统低频振荡。
2、电力系统稳定器（PSS）的原理：
在励磁系统中采用ΔP、Δω、Δf等一个或两个信号作为附加反馈控制，增加正阻尼，它不降低励磁系统电压环的增益，不影响励磁控制系统的暂态性能。
3、电力系统稳定器（PSS）是EXC9000励磁调节器的一个标准软件功能。
我们开发的PSS，采用加速功率作反馈信号（即双变量ΔP、Δω），有效克服了采用单电功率反馈信号时的无功“反调”问题。
PSS的数学模型如下图所示，属于PSS2A 模型。
图 1 PSS传递函数模型
说明：
PSS输出控制信号PSS_uk，通过附加控制端引入AVR相加点，与反馈电压Ug的相加方式一致。
通过调节器人机界面，可选择投入或退出PSS。
当选择投入PSS时，只有在发电机有功大于PSS投入功率后，PSS输出才有效。
当选择退出PSS时，则PSS输出无效，恒等于0。
PSS-电力系统稳定装置试验
PSS——电力系统稳定装置电气2008-05-04 13:49:35 阅读898 评论0 字号：大中小订阅电力系统稳定器(简称PSS)是励磁系统的一个附加功能，用于提高电力系统阻尼，解决低频振荡问题，是提高电力系统动态稳定性的重要措施之一。
它抽取与此振荡有关的信号，如发电机有功功率、转速或频率，加以处理，产生的附加信号加到励磁调节器中，使发电机产生阻尼低频振荡的附加力矩。
PSS稳定装置的输入是发电机的有功信号，经过隔直环节和补偿环节，最后输出到励磁调节器，作为励磁调节器综合环节的一个负的输入。
在稳态运行时，由于隔直环节的作用，输出信号为零。
当系统受到扰动时，系统的低频振荡分量将使PSS产生输出信号，如果PSS相位补偿适当，将产生阻尼低频振荡的转矩，整个PSS装置的增益和相位决定了它对系统的阻尼效果。
有效平息系统的低频振荡，提高电力系统的稳定性。
PSS投入的一个条件是机组的输出有功，当有功大于一定的值时，PSS才起作用。
通过试验测量励磁系统滞后频率特性、PSS临界放大倍数等试验，确定机组PSS参数，并按调令投入PSS运行。
低频振荡分析发电机电磁力矩可分为同步力矩和阻尼力矩，同步力矩(PE)与Δδ同相位，阻尼力矩与Δω同相位。
如果同步力矩不足，将发生滑行失步；阻尼力矩不足，将发生振荡失步。
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0.2-2Hz之间，低频振荡发生的有四种可能的原因：1、系统弱阻尼时，在受到扰动后，其功率发生振荡且长时间才能平息。
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。
这种振荡，振荡幅度逐渐增大，直至达到某平衡点后，成为等幅振荡，长时间不能平息。
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，这种振荡随功率波动的原因消除而消除。
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，其频率约为0.2-2Hz。
电力系统稳定器PSS介绍-PPT精品文档
' U U X cos U X sin d c td 0 q 0 U c tq 0 0 K 5 U ( X X ) U ( X X ) t 0 q e t 0 d e
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-73.5
-65.7 -62.3 -60.8 -69.8 -79.8 -81.7 -81.9 -83 -77.3 -85.3
-4.04778
-0.32103 3.096905 6.24651 9.160416 11.865 14.38177 16.72839 18.91961 20.96788 22.88384
-81.0348
-85.4527 -85.7707 -84.3532 -82.2889 -81.933 -79.6384 -77.7334
10
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
1.0
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0
-71.1
-70.9 -66.5 -67.3 -81.8 -92.6 -96.3 -100 -103 -106 -106
2
3 4 5 6 7 8 9
0.2
0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
-32.6
-42.5 -49.7 -55.0 -59.1 -64.3 67.0 -69.6
-77.8
-88.6 -84.9 -79.9 -83 -82.7 -76 -76.8
-48.4348
-42.9527 -36.0707 -29.3532 -23.1889 -17.633 -12.6384 -8.13336
电力系统稳定器(pps)
英文：power system stabilization电力系统稳定器（pps）就是为抑制低频振荡而研究的一种附加励磁控制技术。
它在励磁电压调节器中，引入领先于轴速度的附加信号，产生一个正阻尼转矩，去克服原励磁电压调节器中产生的负阻尼转矩作用。
用于提高电力系统阻尼、解决低频振荡问题，是提高电力系统动态稳定性的重要措施之一。
它抽取与此振荡有关的信号，如发电机有功功率、转速或频率，加以处理，产生的附加信号加到励磁调节器中，使发电机产生阻尼低频振荡的附加力矩。
由试验可见：(1)励磁控制系统滞后特性基本分为两种：自并励系统(约-40°～90°)：励磁机励磁系统(约-40°～-150°)。
(2)同一频率角度范围，表示同一发电机励磁系统在不同的系统工况和发电机工况下有不同的滞后角度，从几度到十几度，其中也包含了测量误差。
(3)温州电厂与台州电厂虽采用同一励磁控制系统，因转子电压反馈和调节器放大倍数不同，励磁系统滞后特性发生明显变化。
(4)励磁调节器的PSS迭加点位置不同，励磁控制系统滞后特性也不同。
2.有补偿频率特性的测量有补偿频率特性，由无补偿频率特性与PSS单元相频特性相加得到，用来反映经PSS相位补偿后的附加力矩相位。
DL／T650-1998《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件》提山，有补偿频率特性在该电力系统低频振荡区内要满足-80°～-135°的要求，此角度以机械功率方向为零度。
根据试验的方便情况，可采用两种方法：(1)断开PSS信号输入端，在PSS输入端加噪声信号，测量机端电压相对PSS输入信号的相角：(2)PSS环节的相角加上励磁控制系统滞后相角。
由试验可见：(1)通过调整PSS参数，可以使有补偿频率特性在较宽的频率范围内满足要求。
(2)ALSTHOM机组PSS低频段相位补偿特性未能满足要求。
(3)北仑电厂1号机PSS在小于0．4Hz范围增大隔直环节时间常数，使之低频段有良好的相位补偿特性，而且提升放大倍数(0．2Hz处提高1．76倍)。
电力系统稳定器PSS简介
电力系统稳定器PSS简介高级工程师许刚一．低频振荡由于电力系统规模扩大，大型发电机普遍采用了集成电路和可控硅组成的励磁调节器，使自动励磁调节器（AER）的时间常数从过去的几秒钟缩短到几十毫秒。
快速励磁系统（晶闸管直接励磁或高起始响应励磁系统）的广泛采用，更使得励磁系统时间常数大为减少，从而降低了电力系统的阻尼。
对联系较弱的电网系统影响较大，使系统中经常出现弱阻尼，甚至是负阻尼。
因此，许多电力系统出现了每分钟几个至几十个周波的频率很低的自发性系统振荡。
在这种情况下，当振荡严重时会破坏互联系统之间的并列运行，造成大面积停电，这种现象称为低频振荡。
从稳定性来看，电力系统振荡频率发生在0.2-2.5H Z范围内，它主要反映在各发电机的转子之间在输电线路交换功率过程中有相对运动形成振荡模。
另外，某台发电机经过弱联系的辐射式输电线路连接到一个相对大的电力系统时所出现的振荡，被称为地区型振荡，其频率在0.8-1.8H Z范围内。
当联络线一端的机组对另一端的机组产生相对摇摆，这种振荡型式被称为联络线型或区间振荡，其振荡频率在0.2-0.5H Z。
如果在同一发电厂内的机组间发生振荡，这种振荡被称为内部振荡，其振荡频率在1.5-2.5H Z范围内。
川渝电网和华中电网实现联网的要求和联网稳定计算表明，联网后，系统中存在0.2Hz左右甚至更低频率的低频振荡。
因此，为保证电网的安全，川渝电网和华中电网的主要发电机的励磁调节器应投入电力系统稳定器（PSS）。
这些PSS除能抑制本机型低频振荡外，还应能有效地抑制区域型低频振荡，即PSS对于在0.1Hz－2.0Hz之内的振荡都有抑制作用。
黄桷庄电厂有两台200MW汽轮发电机组（#21、#22机），均采用南京南自科技发展公司生产的WKKL-1型励磁调节器。
自带的PSS采用发电机电功率作为输入信号，均采用三机有刷励磁方式。
由于联网运行时此两台机组对系统动态稳定影响较大，将PSS投入运行，以抑制可能出现的电力系统低频振荡，提高电力系统稳定性。
电力系统稳定器(pps)汇总
英文：power system stabilization电力系统稳定器（pps）就是为抑制低频振荡而研究的一种附加励磁控制技术。
它在励磁电压调节器中，引入领先于轴速度的附加信号，产生一个正阻尼转矩，去克服原励磁电压调节器中产生的负阻尼转矩作用。
用于提高电力系统阻尼、解决低频振荡问题，是提高电力系统动态稳定性的重要措施之一。
它抽取与此振荡有关的信号，如发电机有功功率、转速或频率，加以处理，产生的附加信号加到励磁调节器中，使发电机产生阻尼低频振荡的附加力矩。
由试验可见：(1)励磁控制系统滞后特性基本分为两种：自并励系统(约-40°～90°)：励磁机励磁系统(约-40°～-150°)。
(2)同一频率角度范围，表示同一发电机励磁系统在不同的系统工况和发电机工况下有不同的滞后角度，从几度到十几度，其中也包含了测量误差。
(3)温州电厂与台州电厂虽采用同一励磁控制系统，因转子电压反馈和调节器放大倍数不同，励磁系统滞后特性发生明显变化。
(4)励磁调节器的PSS迭加点位置不同，励磁控制系统滞后特性也不同。
2.有补偿频率特性的测量有补偿频率特性，由无补偿频率特性与PSS单元相频特性相加得到，用来反映经PSS 相位补偿后的附加力矩相位。
DL／T650-1998《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件》提山，有补偿频率特性在该电力系统低频振荡区内要满足-80°～-135°的要求，此角度以机械功率方向为零度。
根据试验的方便情况，可采用两种方法：(1)断开PSS信号输入端，在PSS输入端加噪声信号，测量机端电压相对PSS输入信号的相角：(2)PSS环节的相角加上励磁控制系统滞后相角。
由试验可见：(1)通过调整PSS参数，可以使有补偿频率特性在较宽的频率范围内满足要求。
(2)ALSTHOM机组PSS低频段相位补偿特性未能满足要求。
(3)北仑电厂1号机PSS在小于0．4Hz范围增大隔直环节时间常数，使之低频段有良好的相位补偿特性，而且提升放大倍数(0．2Hz处提高1．76倍)。
电力系统安全稳定控制装置及应用
4
电网调度需要制定和执行电 力系统的运行计划，确保电
力系统的稳定运行
故障诊断
01 02 03 04
01
实时监测：对电力系统进行实时监 测，及时发现故障
02
故障定位：根据监测数据，快为修复提供依据
04
故障修复：根据分析结果，制定修复 方案，快速恢复电力系统正常运行
负荷预测
负荷预测是电力
1 系统安全稳定控 制的重要应用之 一
负荷预测可以降 低电力系统运行
3 风险，提高电力 系统安全稳定水 平
负荷预测可以帮 助电力系统调度
2 员提前了解未来 负荷需求，从而 优化调度策略
负荷预测可以支
4 持电力市场交易， 提高电力市场效 率
3
电力系统安全稳定 控制的发展趋势
智能化控制
控制装置通过调整发电机的输出功率、改变输电线 路的传输功率等手段，确保电网的安全稳定运行。
控制装置还可以与其他电力系统设备协同工作，共 同维护电网的安全稳定。
技术特点
实时监测：能够实时监测 电力系统的运行状态，及 时发现异常情况。
智能决策：采用先进的智 能决策算法，能够根据电 力系统的实际情况，制定 出最优的控制策略。
04
采用云计算技术进行电力
系统安全稳定优化控制
03
利用物联网技术实现电力
系统安全稳定监控
02
采用大数据分析技术进行
电力系统安全稳定评估
01
利用人工智能技术进行电
力系统安全稳定控制
集成化控制
集成化控制技术：将多个控制功能集成 到一个系统中，提高控制效率和可靠性
智能电网技术：利用先进的通信和信息 技术，实现电网的自动化和智能化
PSS电力系统稳定器
PSS电力系统稳定器，是作为发电机励磁系统的附加控制，在大型发电机组加装PSS（电力系统稳定器）适当整定PSS有关参数可以起到提供附加阻尼力矩，可以抑制电力系统低频振荡；提高电力系统静态稳定限额
在荡秋千中，我们停止外力，秋千就会在摩擦系数的作用下慢慢停下；当我们外加使秋千停下来的外力，它就会马上停下；当我们外加使这个秋千荡起来的外力，它就越荡越高。
电力系统的动稳就像荡秋千一样，励磁负阻尼，就产生一个使秋千荡起来的外力，励磁正阻尼产生一个使秋千停下来的外力。
比较这两个外力，主要的问题就是作用在秋千上的时间不同，由于发电机转子的电感，励磁对秋千所产生的外力总是滞后，正是这种滞后效应造成励磁负阻尼。
如果我们用PSS的超前环节来校正这个滞后作用，励磁的负阻尼就变为正阻尼，这就是PSS的原理。
如果我们用PSS的超前环节来校正这个滞后作用，励磁的负阻尼就变为正阻尼，这就是PSS的原理。
很好很强大~·
发电机自动电压调节器中的一种附加励磁控制装置。
它的主要作用是给电压调节器提供一个附加控制信号，产生正的附加阻尼转矩，来补偿以端电压为输入的电压调节器可能产生的负阻尼转矩，从而提高发电机和整个电力系统的阻尼能力，抑制自发低频振荡的发生，加速功率振荡的衰减。
电力系统稳定器是同步电机励磁系统的一个附加控制，它的控制作用也是通过电压调节器的调节作用而实现的。
电力系统稳定器的输入信号可以取同步电机的电功率、电机的功角、轴速度或它们的组合。
PSS电力系统稳定器，是作为发电机励磁系统的附加控制，在大型发电机组加装PSS（电力系统稳定器）适当整定PSS有关参数可以起到提供附加阻尼力矩，可以抑制电力系统低频振荡；提高电力系统静态稳定限额。
电力系统稳定器培训教材
电力系统稳定器培训教材（PSS）电力系统稳定器（PSS）是一种自动控制装置，是为改善同步电机稳定性而设计的，与励磁控制配合使用。
PSS有许多不同的实现方式。
自并励励磁系统具有高的增益和快速响应时间，这大大地提高了暂态稳定。
但与此同时，却趋向于降低对小信号的稳定（阻尼力矩）。
PSS控制的目的是提供一个正阻尼系数，以阻尼发电机转子角度的摇摆。
PSS的实现由于PSS的主要功能是对电力系统振荡增加阻尼，基本的控制理论可以指出，任何在电力系统振荡中可以测量到的信号，都可以作为很好的待选输入信号。
容易得到的信号是直接的转子转速测量值，频率和功率。
从系统设计的观点来看，在选择适当的输入信号时，有很多因素要考虑。
例如，直接的转子转速测量容易受到汽轮机发电机扭振作用的影响。
在发电机励磁控制系统中，引入发电机机端电压，发电机的功率、转速和频率等信号或上述信号的组合，经过一定的相位处理后，再通过励磁调节器去控制发电机的励磁，可以增加机组的阻尼力矩，有效地平息系统的低频振荡，提高电力系统的稳定性。
电力系统稳定器（PSS-Power System Stabilizer）就是提供增加系统阻尼力矩的附加励磁控制部件。
电力系统稳定器是以发电机功率为信号的电力系统稳定器。
它由模拟电路组成。
输入发电机电压和电流，利用模拟乘法器测得发电机的电功率，经信号复归电路滤去稳态量，再由两级超前－滞后电路和增益控制电路进行相位和增益调整，输出信号送入励磁调节器中，与发电机端电压、给定电压相加共同控制发电机的励磁。
相位补偿角的选择：PSS的相位补偿电路主要用来补偿励磁调节器和发电机回路中的相位滞后，所以，PSS的相位补偿与调节器的参数以及励磁系统的形式有关。
进行相位补偿应在AVR参数确定并证明其特性良好的情况下进行，对于以功率为信号的PSS，一般要求0.2至2Hz的频率范围内，PSS 的相移角φp加励磁系统的滞后角φe为－60°～－120°。
PSS装置在电力系统中的作用
浅谈电力系统振荡及PSS装置的作用樊绍华PSS是电力系统稳定器（Power system stabilizer）的简称.一、电力系统的振荡类型：电力系统在动态过程中可能出现多种类型的振荡，如电磁振荡：表现为系统电感和电容元件之间的能量交换振荡.振荡频率一般较高,例如高压线路电感的线路分布电容之间在一定条件下可能产生谐振，这种谐振可能引起危险的高电压。
以如高压串联补偿线路的电感和串联补偿电容，这种振荡频率较低，一般低于同步频率,称为“次同步振荡"。
另一类常见的电磁振荡是由系统中调节装置特性不恰当引起，它的振荡频率可能在很大范围内变化.电磁振荡一般衰减较快，但如果它的振荡频率与系统机电自然振荡频率相同，或与机组轴系自然振荡频率互补则可能引起严重后果.机电振荡:表现为机械元件之间的动态运动（振动）和扭转振荡.对于电力系统安全影响较大的有汽轮机叶片谐振和大机组轴系的扭振,其自然振荡频率可以低于或高于同步频率。
如果存在一个频率与其机械自然振荡频率相同的外部扰动，则将出现危险的谐振，可能损坏设备。
在系统出现大的扰动后,轴系也将引起扭振,如果这个扭振还未来得及衰减，以来一次扰动，则两次扰动的效果可能重合而引起更大幅值的扭振。
电力系统故障时,可能接连出现短路、切除、重合闸于故障、再切除等多次大扰动,这些扰动如果多次叠加，则可能出现严重后果.机电振荡：常见的是发电机组间功率动态振荡。
振荡时的能量是通过电气联系传递的，故称为机电振荡，表现为发电机电功率和功角的变化.当振荡较严重时,系统不能维持同步运行,即稳定破坏.机电振荡的频率较低，一般在0.2――2。
5Hz范围内，通常称为低频振荡。
机电扭振互作用：表现为电磁振荡和机械扭振的相互作用。
如电力系统中出现频率为fe（fe低于同步频率fn）的电磁振荡，发电机定子电流中频率为fe的电流分量将在以fn速度旋转的转子直流绕组中产生频率为（fn—fe）的交变力矩，如果轴系的自然振荡频率fm=fn—fe，则将引起轴系的扭转谐。
【精品】PPT课件 电力系统稳定器 (PSS) 介绍PPT共19页
46、法律有权打破平静。——马ห้องสมุดไป่ตู้格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
电力系统安全稳定控制装置及应用
来宾变
梧州变 南方罗洞
马窝换流站
玉林变
鹏城
滇东 云南安稳系统 肇庆站 宝峰 罗平变 百色变
三、成熟的判据和先进的原理
利用电气量的跳闸判据 n 突变量启动 n P-0.2S ≥ PS1（事故前有功功率应大于定值PS1） n Pt ≤ PS2 （事故时有功功率应小于定值PS2） n 有两相电流 I ≤ IS1（电流应小于投运电流） n 电流变化量满足
电力系统安全稳定控制装置及应用
电力系统安全稳定控制装置及应用
南京南瑞继保电气有限公司
概述 一、RCS-992区域稳定控制装置 二、电力系统失步解列装置 三、电力系统频率电压紧急控制装置
概述：RCS系列安全稳定控制装置
• 区域稳定控制装置 采用主从机结构，实现分散式布置； –RCS-992主机 高速的数字通信接口，易于扩展， 能满足大型稳控系统的要求。 –RCS-990从机 配置简单、操作方便，主要用于单厂 –MUX-22等复接设备：光纤复接、光电转换 站稳定控制措施的实现或作为稳控子 • RCS-991A、B 稳定控制装置 站 /执行站。 当电力系统失步时，做出相应的处理： • RCS-993A、B失步解列装置 解列、切机、切负荷或启动其它使系 作为电力系统发生低频功率振荡(同步 统再同期的控制措施。 • RCS-993C低频振荡检测装置 振荡 )时的检测或控制装置。 RCS-994A 主要用于低频低压减载或低频 • RCS-994A、B频率电压紧急控制装置 低压解列、低频自启动水轮发电机组。 • RCS-993D、E失步解列与频率电压紧急控制装置 立足于现在最新的技术和现有的实际 RCS-994B除了具有低频、低压控制功能 将失步解列功能与频率电压紧急控制 基础，以实用为主； 以外，还具有过频切机，过频或过压解列。 • TSC稳定控制在线预决策系统 功能集中在同一装置中实现。
电力系统稳定器PSS参数测试及选择
1电力系统稳定器（PSS）的作用电力系统稳定器(简称PSS)是励磁系统的一个附加功能，用于提高电力系统阻尼，解决低频振荡问题，是提高电力系统动态稳定性的重要措施之一。
它抽取与低频振荡有关的信号，如发电机有功功率、转速或频率，加以处理，产生的附加信号加到励磁调节器中，使发电机产生阻尼低频振荡的附加力矩。
即在自动励磁调节器输入端引入附加反馈Δpe(Δf或Δω)以提高发电机对功率（或转速）中的低频振荡分量的阻尼力矩，迅速抑制低频振荡。
PSS设备简单，效果显著，已为国内、外广泛采用。
PSS控制结构如图1。
2十三陵蓄能电厂励磁系统简介十三陵蓄能电厂4台200 MW机组的励磁系统均为自并激励磁系统，励磁电源由机端供给，励磁变压器为3台干式变压器接成Y／Δ-5，经可控硅整流桥整流后供发电机励磁。
励磁调节器为数字式微机型励磁调节器，它是一个可自由编程的微处理机系统，该系统包括一个主处理器（MBR），3个子处理器（pr.A,B,C），另外还有数字输入、输出接口和模拟输入、输出接口，以及一个信号处理器SAB。
励磁系统的所有功能都是通过主处理器或子处理器上的程序（软件包）来实现的。
该调节器具有双自动电压调节通道和双励磁电流调节的手动调节通道。
其主要功能为将发电机电压调差、过流限制、低励限制、V／F限制、PSS等的输出信号相加后与设定电压比较，其差值经第一级电压放大，然后经PID串联校正电路。
对于快速励磁系统，当比例增益较大时一般不需要有微分单元以增加高频时的增益，因此自并励励磁系统通常只采用PI调节。
十三陵蓄能电厂励磁系统调节器设有微分单元，调试时将微分系数K D=0，即微分单元退出。
因此自动通道单元具有积分反馈的PI（D）调节特性，手动调节通道具有P（I）调节特性。
3十三陵蓄能电厂PSSPSS提供一个用于衰减转子振荡的附加信号。
这种转子振荡可能会在有不稳定条件线路和传输线很长时发生。
十三陵蓄能电厂PSS的功能是在励磁调节器子处理器C中来完成的。
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ＰＳＳ－１型数字式电力系统稳定控制装置使用说明书中国电力科学研究院２００４年４月前言研究表明，在发电机励磁控制系统中，引入除发电机机端电压以外的附加控制信号，如同步发电机的电功率，轴速度和频率等信号或上述信号的组合，经过一定的相位处理后，再通过励磁调节器去控制发电机的励磁，可以增加机组的阻尼力矩，有效平息系统的低频振荡，提高电力系统的稳定性．电力系统稳定器（ＰＳＳ－ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＳｔａｂｉｌｉｚｅｒ）就是提供增加系统阻尼力矩的附加励磁控制部件．ＰＳＳ－１型电力系统稳定控制装置适用于无电力系统稳定器的模拟式励磁调节器中，以增加励磁控制对系统低频振荡的阻尼作用．对于新型的数字式励磁调节器，在设计中都已经装备有稳定控制软件或硬件，一般不需要外加的ＰＳＳ部件．在特殊的情况下，如无整定计算资料，调试方法等，也可以使用本装置．国内一些厂家仿进口装置开发了模拟式电力系统稳定器，但普遍存在着零漂影响大，元件易老化，参数不易确定等缺点，目前正在试图以数字式电力系统稳定器替代模拟式电力系统稳定器．接入ＰＳＳ－１型数字式电力系统稳定器，需要２２０Ｖ或１１０Ｖ直流电源，励磁调节器（ＡＶＲ）中要有相加点，输入信号为发电机端ＰＴ三相线电压（额定为１００Ｖ）和发电机ＣＴ两相（Ａ，Ｃ）电流．对于水轮发电机励磁控制，还需要操作有功的闭锁接点，以便在人工增减发电机有功功率时闭锁ＰＳＳ输出，防止反调．PSS-1电力系统稳定器应用精确简单的算法原理，软、硬件采用模块化体系结构和高抗干扰设计，操作简单、实用，运行可靠。
PSS-1装置具有如下特点：1.采用高性能的高速DSP（TMS320F243）单片数字信号处理控制器作为主控单元。
2.采用高速14位AD，极大提高测量精度。
保护通道误差小于0.5%，量测通道误差小于0.2%。
3.用大容量串行EEPROM存放参数定值，保证数据安全可靠。
4.采用全交流采样，软件数字滤波，彻底消除了硬件电路零漂的影响。
5.全中文液晶显示，操作界面直观简便。
6.装置具有完善的自检功能；三级Watchdog及电源监视功能，保证装置可靠运行。
7.所有定值和参数均可在面板上直接操作。
8.直接安装在励磁调节器柜上。
9.拔插式结构，CT回路采用自短路端子，便于检修。
10.电磁兼容设计，抗干扰能力强。
欢迎广大用户垂询并提出宝贵意见，我们将竭诚为用户服务。
可按照用户要求特殊设计和生产。
一、用途及特点PSS-1数字式电力系统稳定装置是新开发的自动装置。
通过励磁控制系统，用来抑制系统低频振荡。
二、主要功能2．1．基本功能PSS稳定装置的输入是发电机的有功信号，经过隔直环节和补偿环节，最后输出到励磁调节器，作为励磁调节器综合环节的一个负的输入。
其传递函数如图1。
在稳态运行时，由于隔直环节的作用，输出信号为零。
当系统受到扰动时，系统的低频振荡分量将使PSS 产生输出信号，如果PSS相位补偿适当，将产生阻尼低频振荡的转矩，整个PSS装置的功能名称判据ＰＴ断线Umax-Umin>30V。
其中Umax，Umin分别为线电压的最大值及最小值。
其它自检含定值出错、RAM出错、ROM出错、电源消失、AD故障等。
2．3、量测计量功能测量对象测量范围测量精度三相电压0~150V0.2%两相电流0~10A0.2%有功、无功0~2600W（Var）1%三、主要技术指标３．１、量测交流电流ＩＡ、ＩＣ额定：5A(1A）过载能力：10A连续；20A,10秒；100A,1秒功率消耗：额定电流5A时，每回路小于0.5VA精确工作范围(0.5%误差)：0.1～10A3.2、量测交流电压UAB、UBC、（UCA）额定：100V过载能力：150V连续；功率消耗：额定电压100V时，每回路小于0.5VA精确工作范围(0.5%误差)：10V～150V3.4工作电源：额定：直流220V或110V工作范围：70V~265V功率消耗：小于10VA3.5频率：额定：50Hz工作范围：2％3.6整定误差：电流整定值：小于2%整定电流2毫安时间整定值：小于2%整定时间20毫秒3.7绝缘性能绝缘电阻:带电部分对地应不小于100兆欧(500V摇表)介质强度:交流回路对地和交流回路之间耐压水平为工频电压2KV3.8抗电磁干扰性能高频脉冲干扰试验：能承受频率为1MHz及100KHz衰减震荡波（第一半波电压幅值共模2500V，差模1000V）脉冲干扰试验。
快速瞬变干扰试验：能承受IEC255-22-4标准规定的IV及（2KV10%）快速瞬变干扰试验。
3.9温度基准环境温度：202℃运行范围：-10～+50℃储藏温度：-20℃～+70℃3.10湿度5%～95%，不结露３．１１运输重量：4.0kg(含包装)３．１２包装体积：长宽高=290mm125mm180mm四、原理及功能特点本装置输入量包括计量用Ａ、Ｃ相电流及Ａ、Ｂ、Ｃ电压，经信号调理电路转换为０￣２Ｖ的电压信号，并送至１４位ＡＤ，转化为数字信号后送给中央处理器（ＴＭＳ３２０Ｆ２４３），中央处理器将各通道数据读入、运算、处理，输出信号接至励磁调节器的加法器上。
４．１抑制低频振荡ＰＳＳ－１型电力系统稳定控制装置是以发电机电功率为信号的电力系统稳定器．输入发电机三相电压和两相电流，经过软件计算得出发电机的加速功率，经过隔直和超前－滞后环节以及限幅，输出信号送入到励磁调节器中，与发电机端电压，给定电压相加共同控制发电机的励磁．４．２ＰＴ断线通过比较３个线电压的大小来判断是否有ＰＴ断线，监测判据如下：Umax-Umin>30V其中Umax，Umin分别为3个线电压的最大值及最小值。
当监测到有ＰＴ断线时装置故障指示灯点亮，同时装置故障报警出口动作，切除ＰＳＳ。
４．３装置其它内部自检装置除对PT、CT进行实时监测外，还对保护定值、EEPROM、RAM、ROM、电源、AD等进行实时监测，当发现上述监测项有异常时装置统一做如下处理装置故障指示灯点亮，同时装置故障报警出口动作。
当发生内部自检故障时，切除ＰＳＳ。
五、安装及接线5．1安装PSS－1型装置安装位置应尽量远离热源和强电磁环境，附录B提供了安装尺寸和开孔尺寸，附录A提供了端子排列表。
电流互感器CT带负载能力应不低于3VA，为保证动作的准确性，CT选择要求保证从正常工作状态到短路状态均为线性。
5．2接线PSS-1的后端子布置图如附录A，各端子定义如下：5．2．1BD端子排Ø5为PSS正常时的电压输出地，2、4为PSS正常输出时的电压输出端，其中2为正常输出，4为取反输出。
6、8亦为输出值，便于试验和测量使用，装置正常运行时，用户不使用。
Ø1、3为试验时的负、正电压加入端。
Ø9、10；11、12分别为量测回路A相、C相电流的进与出。
Ø13、15、17分别为A相、B相、C相电压的输入。
Ø14、16分别为工作电源正、负输入。
Ø19为装置报警输出节点公共端。
Ø21为PSS投入输出节点,此节点有自保持功能。
Ø23为PSS退出输出节点。
Ø25为PSS闭锁开入量，26位PSS投推开入量，要求输入节点的一端接B14（+KM），一端接相应的输入端子。
Ø30为接地端子，要求此端子与机箱及大地良好接触。
六、面板及菜单操作说明本装置，采用汉化菜单，液晶显示，人机界面友好，小键盘操作方便灵活，测量显示、定值整定，故障报告等均可在面板上完成，使调试、运行、维护方便。
装置面板如附录C所示，由8个操作按键、1个系统复位按钮、5个指示灯及一个128*64点阵式液晶显示器组成，各部分功能描述如下：6.1点阵式液晶显示器液晶显示器是装置实现人机交互的窗口，用于显示各种菜单、测量数据及故障记录信息。
6.2指示灯装置面板上有运行、故障、闭锁、退出4个指示灯含义如下：运行指示灯（绿色）此指示灯为PSS装置运行状态的指示灯。
故障指示灯（黄色）此指示灯为装置异常指示灯，当装置出现PT断线、装置自检故障（含整定值、RAM、ROM等的CRC校验出错）等故障时点亮。
此指示灯为非保持指示灯，当故障出现时点亮，故障一旦消失，指示灯即自行熄灭。
闭锁指示灯（红色）调节有功的节点会闭锁PSS的输出。
此时指示灯亮退出指示灯PSS退出状态的指示。
6.3按键本装置设有9个键，分别为复位：系统复位按钮，强制装置重新启动。
↑、↓：多功能键，上下移动光标及翻屏功能，在需要修改参数时能完成数值的加减及状态的变化。
←、→：多功能键，光标左右移动功能。
确认：菜单选择确认，或定值修改确认。
取消取消当前操作，或退出本级菜单，返回上一级菜单。
6.4液晶显示菜单详解6.4.1主菜单：装置上电运行后，自动进入主菜单状态。
如下所示。
通过↑、↓键来改变当前的光标位置，光标闪烁的行即为当前工作栏，按确认键即会进入下一级子菜单。
当菜单栏数大于4时，液晶显示会自动滚屏显示，◇符号为菜单行结束符，此符号出现表示当前行为本级菜单的最后一栏。
6.4.2“测量显示”子菜单测量显示子菜单将当前的测量值实时的显示在屏幕上,如下图所示，共计显示４个测量值和计算值。
其中有功功率和无功功率的显示是以PT 二次电压和CT 二次电流计算的结果，实际功率值为显示值再乘上PT 变比和CT 变比即可。
其余的显示值为实际值。
6.4.3“参数整定”子菜单在本级菜单中对所有的参数定值进行整定，本菜单为二级子菜单，光标在本菜单行闪烁时，按下确认键，程序自动提示输入密码，用←、→、↑、↓四个键结合输入密码后再按确认键，如果密码正确，即可进入下一级菜单，如下所示，如果密码错误，则提示密码错并返回上一级菜单。
在上图所示的菜单下，可以用↑、↓键移动光标来选择需要整定的菜单，选定后按确认键，进入下一级菜单进行参数整定，通过←、→、↑、↓键来改变定值，注意整定的定值必须在屏幕最下一行提示的整定范围之内，超出范围的整定值无效，设定好定值以后如按确认键则程序自动将有效定值记录下来，并返回上一级菜单；设定好定值后，如果按下取消键，本次修改的定值被放弃，装置仍用原先的定值，并返回上一级菜单。
其中:1.比例环节放大倍数K12.放大倍数K2,K2=T7/M3.放大倍数K34.放大倍数K45.隔直环节的时间常数Tw16.隔直环节的时间常数Tw27.隔直环节的时间常数Tw38.一级超前滞后环节的时间常数T19.一级超前滞后环节的时间常数T210.二级超前滞后环节的时间常数T311.二级超前滞后环节的时间常数T412.三级超前滞后环节的时间常数T513.三级超前滞后环节的时间常数T614.补偿时间常数T7，一般T7=TW215.斜坡函数T816.斜坡函数T9,一般T8=5T917.无补偿实验时输入信号的放大倍数Kt18.选择从哪一环节输出,主要是便于做实验，默认为：11,即从最后一级输出。