电力系统稳定器(PSS)现场整定试验方案
电力系统稳定器(PSS)的现场试验
华中电网励磁培训讲稿 中国电力科学研究院
7. 电力系统稳定器投入运行的试验 7.2 在线有补偿频率响应特性试验
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7. 电力系统稳定器投入运行的试验 7.2 在线有补偿频率响应特性试验 7.2.1对理想有补偿频率响应特性的要求
理想的有补偿频率响应特性是，在系统可能发生低频振荡的整个 频率范围内，相频特性均为0°（以轴速度为输入信号）或-90° （以有功功率为输入信号）。这样，凡是与本发电机有强相关的 低频振荡，本机的PSS都能有良好的阻尼作用。
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7. 电力系统稳定器投入运行的试验 7.2 在线有补偿频率响应特性试验 7.2.3 工程上对有补偿频率响应特性的要求
以轴速度为输入信号的 PSS，其满足工程要求的有补偿相频特性 ，根据对频带要求的不同可取为： 频带要求为0.5Hz～2.0Hz时为 30°～-30° 频带要求为0.1Hz～2.0Hz时为 40°～-30° 以电功率为输入信号的 PSS，其满足工程要求的有补偿相频特性 ，根据对频带要求的不同可取为： 频带要求为0.5Hz～2.0Hz时为 -60°～-120° 频带要求为0.1Hz～2.0Hz时为 -50°～-120°
ST w2 1+ ST w2
1+ ST 1 1+ ST2
1 + ST3 1 + ST4
1+ ST 5 1+ ST 6
Vs
V smin
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4. 电力系统稳定器对励磁系统的基本要求
4.1、AVR静态放大倍数应满足GB/T7409规定的发电机 端电压静差率要求；
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电力系统稳定器(pss).doc
XXXX发电有限责任公司电力系统稳定器（PSS）动态投运试验方案中国电力科学院xxx电力试验研究所xxxx年xx月xx日批准：审定：审核：编写：1. 试验目的XX电厂两台发电机使用东方电机厂生产的300MW发电机，励磁调节器为英国罗罗公司生产的TMR-A VR型微机励磁调节器，励磁系统采用自并励静止可控硅励磁方式，属快速励磁系统，由于联网运行时对系统动态稳定影响较大，应尽快将励磁系统中电力系统稳定器(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。
2．编制依据本方案按照中华人民共和国电力行业标准DL/T650-1998《大型汽轮机自并励静止励磁系统技术条件》有关要求编制。
3. 组织措施为保证试验顺利进行，成立领导小组和试验小组。
人员组成如下：3.1 现场试验领导小组组长：副组长：成员：3．2 现场试验专业组组长：成员：4．发电机励磁系统简介XX电厂2台发电机的励磁系统为机端自并励方式，励磁调节器和整流装置由英国Rools- Royce 公司制造，是三模冗余静态励磁系统。
自动调节方式为PID+PSS。
PSS输入信号为△P有功信号。
4.1主要设备参数4.1 .1发电机参数制造厂：东方电机厂型号：QFSN-300-2-20额定功率： 300MW额定电压： 20kV额定电流： 10190A额定功率因数:0.85额定励磁电压:463V 实测值额定励磁电流:2203 A 实测值空载励磁电压: 169V 实测值空载励磁电流: 815A 实测值最大励磁电压： 489V 实测值励磁绕组电阻 ( 15°c): 0.1561Ω纵轴同步电抗Xd（非饱和值）199.7%纵轴瞬变(暂态)电抗Xd’（非饱和值/饱和值）26.61%/29.57%纵轴超瞬变(次暂态)电抗Xd”（非饱和值/饱和值）16.18%/17.59%横轴电抗Xq（非饱和值） 193%横轴瞬变(暂态)步电抗Xq ’（非饱和值/饱和值）37%/41.77% 横轴超瞬变（次暂态）电抗Xq ”（非饱和值/饱和值）17.5%/20.73% 负序电抗X2（非饱和值/饱和值） 19.74%/21.46% 4.1.2励磁变压器一次额定电压：20 kV 二次额定电压：0.94 kV 漏抗（短路电压）： 6 %4.1.3互感器变比发电机定子电流CT 变比：15000A/5A 发电机定子电压PT 变比：20000V/100V4. 2 PSS 投运频率响应试验的AVR 、PSS 、频谱分析仪关系框图Kp = 40/50(满载/空载) ， Ki = 0.08 , K D = 0.04, Ti = 0.08s, Td = 0.04sU G频谱分析仪白噪声信号S S5.115.1+S S1.0112.01++SS1.118.01++ΔP SS412.01++1．0PSS 传递函数A VR 传递函数发电机5．试验前准备工作5.1 试验使用仪器5.2 将励磁调节器监视用计算机通过RS-232串口与被试调节器联接，以便试验时修改定值，并实时监视试验过程中调节器各参数的变化情况。
水电机组电力系统稳定器(PSS)试验及参数整定
１ 引言
随着我国电力系统规模的持续扩大ꎬ特高压输电 线路持续建设ꎬ大容量火电、水电机组的不断并网发 电ꎬ国家电网已经成为世界上最典型的( 特) 超高压、 远距离、大容量、大规模分布式发电、交直流混合输电 的复杂电网ꎬ安全稳定问题变得日益复杂ꎮ 在这些复 杂的安全稳定问题中ꎬ电力系统低频振荡问题是影响 电力系统安全、稳定运行的最重要因素之一ꎮ 一旦电 力系统发生低频振荡ꎬ相关电气量( 功率、电压、电流 等) 将做周期 性 波 动ꎬ 如 果 没 有 采 取 有 效 措 施 来 抑 制 系统的低频振荡ꎬ将会导致电力系统的严重事故ꎬ造成 重大的损失ꎮ
２ 低频振荡产生机理
由上面的分析可知:当励磁系统调节不恰当时ꎬ有 可能产生负阻尼ꎮ 引发电力系统低频振荡的大致原因 主要有以下两点:
(１) 比例式 励 磁 调 节 器 采 集 信 号 较 单 一ꎬ 仅 反 应 发电机机端电压偏差来调节励磁ꎬ这样一来它强调了 励磁调节器的调压功能ꎬ而忽略了电力系统稳定器功 能ꎮ 如果要实现励磁系统的电力系统稳定器功能ꎬ励 磁调节器还应反应发电机的机械稳定状态进而进行励 磁调节ꎬ即还需要采集发电机的转速信号 Δω 或电磁 功率信号 － ΔＰｅꎮ
本文在论述低频振荡产生机理的同时ꎬ对广西某 水电站 １ 号机组开展了 ＰＳＳ 参数整定试验ꎬ试验结果 表明:整定 ＰＳＳ 参数的机组具有良好的抑制低频振荡 的效果ꎬ且没有产生反调现象ꎬ整定后的 ＰＳＳ 参数能够 满足相关技术标准的要求ꎬ提高了发电机的安全、稳定 运行能力ꎮ
PSS整定试验导则修改版
目 次
GB/T 7409.3《同步电机励磁系统大、中型同步发电机励磁系统技术要求》提出励磁系统的附加功能含有电力系统稳定器，DL/T650-1998《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件》、DL/T843-2003《大型汽轮发电机交流励磁机励磁系统技术条件》、DL/T 583-1995《大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件》对PSS的配置、性能、试验项目和整定要求提出了一般要求，IEEE Std 421.2-1990《IEEE Guide for Identification,Testing,and Evaluation of the Dynamic Performance of Excitation Control Systems》提出了小信号性能准则、励磁系统控制稳定性和小信号性能试验要求。本标准基于以上标准对于电力系统稳定器整定试验作出详细的规定和指导。
13.7
有功功率幅频特性amplitude-frequency response characteristic of active power
14
对电力系统稳定器的要求
电力系统稳定器不应引起显著的反调
a)水轮发电机和燃气轮机发电机应采用无反调作用的PSS，例如加速功率信号或转速（或频率）信号的PSS；
g)PSS输出噪声宜小于±0.005pu；
h)PSS调节应无死区；
i)应能进行励磁控制系统无补偿相频特性测量；
j)应能接受外部试验信号，调节器内应设置信号投切开关；
k)应能内部录制试验波形，或输出内部变量供外部录制波形；
l)应能在线调整保存参数。
其他有PSS相似功能的附加控制也应具有上述的PSS性能指标和试验手段。
4)测量频率响应特性（ΔVt/ΔUpss）。
电力系统稳定器PSS简介及现场试验
励磁系统的PID参数：
KP=
H KI=
H KD=
H
试验保证
励磁调节器运行状况完好 功率柜运行状况完好 其他励磁设备运行状况完好 做PSS试验用的励磁调节软件准备完毕 被试机组调速系统性能正常 有关保护退出，防止误动
过欠励限制退出
试验所需的仪器仪表准备
• 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 • 以上试验器材一般又实验单位提供
调整噪声
• 噪声信号输入后可以在控制参数31看到
试加信号
• 待确定频谱输入信号后，观察参数31 参数，此时参数的波动有很显著的增 大，然后“试验”投入。将白噪声信 号叠加电压给定。观察发电机无功。 转子电压波动情况。有波动但是应该 在可控制范围内。
• 要是出现波动加大或者是不明显，可 以适当的调整下白噪声的大小。
投PSS情况下的电压阶跃试验
• 先投入主套PSS，从套暂不投入。 • 在投入PSS情况下，做±1%UFN机端电压阶跃
响应试验。 • 在做PSS的电压阶跃试验的时候若发现有任何问
题，即可迅速切至从套，避免发生严重问题。在 试验过程中注意无功波动范围。 • 若无问题，可根据情况做±2%UFN机端电压阶 跃响应试验。
检查PSS效果
• 录波分析有功的振荡情况。 • 并根据中试所实验人员的意见调整PSS环
节有关参数，重复上述试验。 • 录波分析无功、有功振荡情况，重点检验
有功振荡情况，检验PSS抑制振荡的效果 。
投入PSS的参考波形
确定PSS参数
• 最后确定PSS环节整定参数。 • 观察投入PSS后对增加机组阻尼，抑
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。
定能电厂#1发电机PSS现场整定试验方案
定能电厂#1 发电机 PSS 现场整定试验方案
谢京利
广东省粤泷发电有限责任公司，广东 罗定 527217
摘要：电力系统稳定器（PSS）的投入运行是提高电网动态稳定性的重要措施。本文以定能电厂#1 发电机 PSS 现场整定试验方案为例， 通过试验对励磁系统及 PSS 参数进行了调整，改善励磁系统的调节性能，抑制电力系统可能出现的低频振荡。 关键词： 发电厂；低频振荡；励磁调节器；PSS；现场试验 中图分类号：TM31 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）08-0234-03 1 试验目的 （1）设计 PSS，使之满足在整个低频振荡频率段上均能提供良 好的正阻尼，而且还不会对广东省电网内的其它振荡模式和运行方 式产生副作用； （2）对电网典型运行模式下的 PSS 进行了频域与时 域验证，筛选出现场试验用的参数组。 （3）在前面计算和分析的基 础上，通过现场试验对 PSS 参数进行优化，有效地抑制了与本机强 相关的振荡模式，从而提高了系统的动态稳定性。 （4）通过实验验 证了 PSS 环节的性能及其在工况调整和转换过程中的适应性。 （5） 通过实验，所设计的 PSS 符合相关法规和广东省及国内标准。 2 PSS 的基本原理 随着电网的扩大和输电距离的增加，快速励磁系统和快速励磁 调节器的应用迅速。电网的小干扰稳定性减弱，许多电力系统都出 现了联络线低频功率振荡，PSS 通常是励磁调节器电压控制回路的 附加控制形式。PSS 采用励磁调节器控制励磁输出，以抑制同步电 动机的功率振荡，输入变量可以是转速、频率或功率。 PSS 输出的附加控制信号加到励磁系统上，经过励磁调节器滞 后产生附加力矩。该滞后特性称为励磁系统无补偿特性。附加力矩 方向与发电机 Eq’一致，但是无法实际测量 Eq’ ，而用测量发电机 电压 Vt 代替。试验时要求调整发电机无功在零附近，有功在满负荷 附近。 按照励磁系统的无补偿特性，采用预先设计的 PSS 环节的相位 补偿特性， ，初选 PSS 参数。目标在低频振荡的频率范围内，PSS 产 生的附加力矩向量 Te 对应Δω（转速）轴在超前 10°～滞后 45° 以内，并使本机振荡频率力矩向量对应Δω（转速）轴在 0°～滞 后 30°以内。 PSS 输入信号（转速ω，电气功率 Pe 或机械功率 Pm）与Δω的 相位关系如下：转速ω和频率 f 与Δω轴同相，电气功率 Pe 滞后Δ ω轴 90°，机械功率 Pm 领先Δω轴 90°。根据不同的输入信号， PSS 环节相位补偿特性的相位Фpss 加上励磁系统无补偿特性的相 位，可以获得所需的 PSS 附加力矩与Δω轴S 的相位补偿原理图
PSS试验方案
1 概述阜康能源开发有限公司（以下简称阜电）2号发电机投运后，系统阻尼系数较小，阜电机组投入电力系统稳定器PSS对提高电力系统稳定性有着十分重要的作用；受阜电的委托，新疆电力科学研究院对阜电2号发电机电力系统稳定器PSS进行了投运试验。
2试验目的2.1 确定阜电2号发电机组PSS参数,并将PSS投入运行。
2.2 抑制联络线功率振荡。
3 试验标准DL/650-1998《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件》4试验仪器4.1 频谱分析仪型号： 35670A出厂编号： MY41006129有效期： 2009年6月26日4.2 便携式波型记录分析仪型号： PDMR-1出厂编号： 0212有效期： 2009年7月26日5 组织与分工5.1试验工作小组组长：于永军副组长：电厂当班值长成员：厂家有关人员、电厂有关人员5.2试验各方的职责5.2.1调度中心负责安排电网运行方式，并做好保障系统及安全的事故预防措施。
5.2.2阜电根据试验方案编写试验操作票，并派专人负责试验机组的运行操作和设备消缺，做好试验机组甩负荷的事故预想，加强非试验机组的运行监视。
5.2.3电力科学研究院编制试验方案，负责试验的全过程，对参加试验人员进行技术交底，分析试验结果。
6 试验条件及要求6.1励磁系统频率响应特性测试，用A套进行测试。
发电机并网运行，调整有功功率接近额定，无功功率尽量接近零，励磁调节器单独A套运行，PSS在退出状态。
6.2 PSS增益调整退出其他机组的pss，励磁调节器A套单独运行，通过调整PSS 增益来确定PSS临界增益。
6.3 PSS效果校核试验有功功率接近额定，带少量无功功率，励磁调节器A套单独运行，PSS投入，做小阶跃扰动试验。
6.4 PSS反调试验励磁调节器A套运行， PSS投入，发电机运行稳定。
6.5 PSS试验结束拆除PSS试验接线，恢复调节器原运行状态，投入PSS功能，报调度PSS试验完成。
7 试验过程7.1励磁系统频率响应特性测试(无补偿特性试验)由阜电保护班的人员将测量的电气量接至录波仪。
电力力系统稳定器整定试验导则(试行)
GB/T 7409 同步电机励磁系统 DL/T 583 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件 DL/T 650 大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件 DL/T 843 大型汽轮发电机交流励磁机励磁系统技术条件
本标准的附录 A、附录 B 和附录 C 为规范性附录。 本标准由中国南方电网电力调度通信中心提出并负责解释。 本标准起草单位：中国南方电网电力调度通信中心，中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心。 本标准主要起草人：苏寅生、周剑、刘增煌、彭波、陈迅。 本标准自 2009 年 10 月 1 日起执行。
附件
南方电网电力系统稳定器整定试验导则 （试行）
Guide for Setting Test of Power System Stabilizer （For Trial Implementation）
目次
前言 ................................................................................. III 1 范围 ............................................................................... 1 2 规范性引用文件 ..................................................................... 1 3 术语和定义 ......................................................................... 1 4 电力系统稳定器的整定试验条件 ....................................................... 2 4.1 对电力系统稳定器的要求 ........................................................... 2 4.2 对自动电压调节器（AVR）的要求 .................................................... 3 4.3 对原动机调速器的要求 ............................................................. 3 4.4 对试验人员的要求 ................................................................. 3 4.5 对试验仪器的要求 ................................................................. 3 4.6 对试验机组运行工况的要求 ......................................................... 3 4.7 电力系统稳定器参数的预计算 ....................................................... 3 5 电力系统稳定器整定试验内容、方法、步骤和试验结果评判................................ 3 5.1 试验范围 ......................................................................... 3 5.2 电力系统稳定器环节模型参数的确认 ................................................. 3 5.3 电力系统稳定器输入和输出信号标定和部分参数确定.................................... 3 5.4 励磁控制系统无补偿相频特性的确定 ................................................. 4 5.5 励磁控制系统有补偿相频特性的确定 ................................................. 4 5.6 电力系统稳定器增益的确定 ......................................................... 5 5.7 效果检验 ......................................................................... 6 5.8 反调试验 ......................................................................... 7 5.9 其他说明 .......................................................................... 7 6 试验报告 .......................................................................... 8 附录 A （规范性附录） 励磁控制系统无补偿相频特性的计算方法.............................. 9 附录 B （规范性附录） 电力系统稳定器增益的估算方法..................................... 11 附录 C （规范性附录） 复核性计算 ...................................................... 12
电力系统稳定器(PSS)现场整定试验方案
电力系统稳定器（PSS）现场整定试验方案1．试验目的：随着电力系统规模的不断扩大和快速励磁系统的采用，电力系统低频振荡的问题越来越突出，将系统中有关发电机的电力系统稳定器（PSS）投入可以明显改善系统的阻尼情况。
2．试验条件：2．1 试验机组和励磁系统处于完好状态，调节器除PSS外所有附加限制和保护功能投入运行。
2．2 与试验2与试验有关的继电保护投入运行。
2．3调节器厂家技术人员确认设备符合试验要求。
2．4试验人员熟悉相关试验方法和仪器，检查试验仪器工作正常。
2．5试验时，发电机保持有功0.8pu以上,无功在0---0.2pu以下。
2．6同厂同母线其他机组PSS退出运行，机组AGC退出运行。
3．试验接线：3．1 将发电机PI三相电压信号，A、C两相1将发电机PI三相电压信号，A、C两相电流信号以及发电机转子电压信号接入WFLC录波仪，试验时记录发电机的电压，有功功率和转子电压信号，对于交流励磁系统，还应将励磁机电压信号接入WFLC录波仪。
3．2 将动态信号分析仪的白噪声信号接入调节器的TEST输2将动态信号分析仪的白噪声信号接入调节器的TEST输入端子。
4．试验目的：4．1 系统滞后特性测量PSS退出运行，在PSS输出信号迭加点（TEST端子）输入白噪声信号，从零逐步增加白噪声信号的电平至发电机无功功率及发电机机端电压有明显变化，用动态信号分析仪测量发电机电压对于PSS输出信号迭加点的相频特性既励磁系统滞后特性。
注意：试验端子开路有可能造成发电机强励或失磁，要保证在迭加的信号被屏蔽的情况下进行接线或拆线。
4．2 PSS超前滞后参数整定根据励磁系统滞后特性和PSS的传递函数计算PSS相位补偿特性和PSS 的参数。
4．3 有补偿特性试验在PSS投入运行的情况下，在PSS的信号输入端输入白噪声信号，用动态信号分析仪测量发电机电压对于PSS信号输入点的相频特性，校验PSS补偿特性的正确性。
4．4 PSS临界增益测量逐步增加PSS的增益，观察发电机转子电压和无功功率的波动情况，确定PSS的临界增益。
水电厂PSS 试验方案
水电厂PSS试验方案简介：随着电力系统规模的不断扩大和快速励磁系统的广泛采用，系统的正阻尼变弱，致使系统的联络线可能出现功率低频振荡。
电力系统稳定器（PSS）就是专门用来增强系统正阻尼，抑制系统低频功率振荡的功能模块，在大型发电机的励磁系统上已得到了广泛的应用，成为现代励磁调节器不可缺少的功能模块之一。
关键字：PSS试验,水电厂,现代励磁调节器1试验目的随着电力系统规模的不断扩大和快速励磁系统的广泛采用，系统的正阻尼变弱，致使系统的联络线可能出现功率低频振荡。
电力系统稳定器（PSS）就是专门用来增强系统正阻尼，抑制系统低频功率振荡的功能模块，在大型发电机的励磁系统上已得到了广泛的应用，成为现代励磁调节器不可缺少的功能模块之一。
本试验通过对发电机励磁调节器相频特性的测量，确认PSS整定参数，验证PSS对抑制低频振荡的作用，使PSS具备投运条件。
2 编制依据《同步发电机励磁系统技术技术条件》GB/T7409.3—1997；《电力系统稳定器试验整定导则》Q/GDW143-2006；南瑞电控励磁器相关技术资料。
3试验时对机组运行工况的要求第一，进行试验时，要求被试机组能够分别在80%和100%额定有功负荷连续稳定运行，功率因数尽量接近1；第二，电厂非单机运行时，被试机组不供本机厂用电。
4 试验前应具备的条件第一，试验得到电力调度部门和有关方面批准；第二，励磁调节器厂家应提供AVR、PSS的数学模型，提供试验用的噪声信号引入接口，试验时励磁调节器制造厂的技术人员应到达现场，确认设备符合本试验要求，并协助试验人员进行试验；第三，试验机组和励磁系统处于完好状态，调节器除PSS外，所有附加限制和保护功能投入运行；第四，与试验机组有关的继电保护投入运行；第五，试验人员熟悉相关试验方法和仪器，检查试验仪器工作正常；第六，同厂同母线其他机组PSS退出运行，机组AGC、AVC退出运行。
5 试验接线将发电机定子三相电压信号、电流信号接入WFLC录波仪，记录发电机的电压、有功功率。
PSS试验内容
1．总则本试验方案适用于在电厂发电机组上进行的电力系统稳定器（PSS）现场试验。
根据系统稳定的要求，需对电站机组进行PSS现场试验，请有关部门编制相关的调度方案、现场试验运行操作方案和安全措施。
2．试验目的通过对发电机组PSS的现场试验，验证PSS的功能，考核PSS抑制低频振荡的作用。
3．试验对象试验对象为电厂发电机组的自动励磁调节器（AVR）及PSS。
4．编制依据4.1《大、中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置试验规程》DL489-924.2《电业安全工作规程（发电厂和变电所电气部分）》DL408-914.3《继电保护和安全自动装置技术规程》GB14285-934.4《SAVR2000发电机励磁调节器技术说明书》南瑞电控公司图中：Vf──发电机电压Vg──给定电压ΔPe──电功率增量U PSS──PSS输出的控制电压T1──超前时间常数T2──滞后时间常数T3──超前时间常数T4──滞后时间常数K PSS──PSS放大倍数6．试验时对运行方式的要求进行PSS试验时，要求被试机组尽可能满负荷运行。
此外，对系统运行方式没有特殊要求。
7．试验前应具备的条件7.1 AVR及PSS已经过静态调试，检验合格。
7.2 被试机组调速系统性能正常。
7.3 被试机组励磁调节器的调节性能及限制、保护功能均正常。
7.4 单机试验时，被试机组不供厂用电。
7.5 已做好事故预想，拟定有相应的处理措施。
7.6 系统安全措施已落实，被试电站各项安全措施已落实。
7.7 所需录波量已正确接入录波装置。
7.8 具备有效的组织措施，以保证试验的顺利进行。
7.9 具备有效的通讯手段，保证试验指挥与各处试验人员的联络畅通。
8．试验录波要求8.1进行PSS试验前，将被试机组的有功功率、无功功率、机端电压、励磁电流、PSS输出电压以及被试电站有功功率和无功功率等测量量接入录波装置，用于试验时录波。
8.2试验过程中，使用励磁调节器配备的录波功率，记录被试机组的有功功率、无功功率、机端电压、励磁电流及PSS输出电压。
天门山电厂1号机组PSS试验方案
天门山电厂1号机组电力系统稳定器（PSS）试验方案1引言发电机的励磁控制系统是一个由多个惯性环节组成的反馈控制系统。
从励磁调节器的信号测量到发电机转子绕组，每一个环节都具有惯性，其中主要的惯性是发电机转子绕组。
因此，总体来看，励磁系统是一个滞后环节。
在一定的电力系统运行条件下（例如远距离、重负荷等），自动电压调节器产生的阻尼力矩分量与转速变化反方向，因而是负阻尼力矩分量；当自动电压调节器的负阻尼分量超过发电机的固有正阻尼分量时，就会发生低频振荡，电压调节器的负阻尼作用是产生低频振荡的根本原因。
电力系统稳定器PSS（Power System Stabilizer），是抑制系统低频振荡、提高电网小干扰稳定性的最为经济且有效的措施。
按照电网公司要求，全省100MW及以上火电机组、30MW及以上水电机组，应完成励磁系统实测建模和PSS试验及参数整定。
PSS试验及参数整定工作主要在现场完成，试验要求在机组接近额定有功工况下，从AVR电压迭加点加扰动信号，试验本身具有一定的风险性。
因此，为保证PSS试验及参数整定工作的顺利完成，保障人身和设备安全，特制订本试验方案。
方案对试验项目、步骤、安全注意事项进行了详细说明，发电企业应结合机组的具体情况对方案进一步细化，试验前由试验单位、电厂、设备厂家讨论通过后报省调度通信中心批准作为最终执行方案。
2试验目的通过实测确定发电机接入系统后其励磁控制系统的无补偿相频特性，整定电力系统稳定器（PSS）参数；并通过比较有、无PSS时发电机同阶跃量下的负载阶跃响应结果，验证在0.2～2Hz频率范围内的PSS相位补偿是否合理，验证对应于本机振荡频率下的PSS阻尼效果。
3引用文献1）GB/T 7409.3-2007同步电机励磁系统大中型同步发电机励磁系统技术要求2）DL/T 650-1998 大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件3）Q/GDW 143-2006 电力系统稳定器整定试验导则4试验项目1）测量发电机P≈Pe、Q≈0时，发电机励磁系统的无补偿频率特性；2）计算并整定PSS参数；3）试验PSS临界增益，确定PSS放大倍数；4）在PSS投入、退出两种情况下，进行带负载阶跃试验，检验阻尼效果；5）反调试验5试验仪器1）Compass动态信号分析仪一台或 Coco80动态信号分析仪一台2）FLC-2电压变换器一台3）WFLC_Ⅵ电量分析仪一台4）Fluke万用表二块6试验条件1）励磁调节器（AVR）性能指标、PSS模型及性能应符合标准规定的要求。
600MW火电机组电力系统稳定器_PSS_试验及参数整定
无补偿频率特性测量应注意以下三点。 （ １） 适当选择信 号 大 小 和 配 置Ａ／Ｄ变 比 ， 一 般 要求发电机电压波动控制在１％～２％ 的范围内。 （ ２） 信号必须从零开始缓慢增大， 防止冲击。 （ ３） 有时频谱仪输出和ＡＶＲ间易产生共模干扰， 使之无法得到光滑的频响曲线， 可以通过在频谱仪 输出和ＡＶＲ间串接入光电隔离器解决。 自并励励磁系统无补偿相频滞后较小， 一般 需要在低频段进行滞后补偿， 高频段进行超前补 偿， 如表２所示。 ３． ２ ＰＳＳ参数计算 根据测得的励磁系统无补偿频率特性即可配置 ＰＳＳ参数， 通过ＰＳＳ的补偿， 使得励磁系统有补偿频率 特性符合标准要求。ＰＳＳ环节的增益一般应满足： ＰＳＳ 环节交流增益在本机振荡频率达到０．２～０．３ ｐｕ。 机组ＰＳＳ整定参数如表３所示。 ３． ３ 机组补偿前后频率特性 从表２示出的机组补偿前后频率特性相频特 性上可看出： １．２ Ｈｚ时， ＰＳＳ基本无补偿； 小于１．２ Ｈｚ 时， 提供滞后补偿； 大于１．２ Ｈｚ时， 提供超前补偿。 在１．４６ Ｈｚ时， 有下凹点， 滞后角度最大， 为－ １１８°， 此点为本机振荡频率点。纵观０．２￣２ Ｈｚ频段内， 补 偿后相频特性靠近Δω轴， ＰＳＳ提供了较好的相频 补偿。图４较好地反映出补偿前后频率特性。 ３． ４ ＰＳＳ环节临界增益测试 试验时， 在选定的相位补偿参数下， 缓慢增大 ＰＳＳ环节的增益， 同时仔细观察励磁系统各可观测 量的变化。增加增益前， 应将ＰＳＳ退出， 增益增加完 成后， 经过１０ ｓ左右的时间， 在过渡过程结束后， 再 将ＰＳＳ投入。一旦出现不稳定现象， ＰＳＳ应立即退出 运行， 并停止增加增益。这时的ＰＳＳ增益即为最大
参数名 功率因数 Ｘｄ（非 饱 和） Ｘｄ＇（非 饱 和） Ｘｄ＂（非 饱 和） Ｘｑ（非 饱 和） Ｘｑ＇（非 饱 和） Ｘｑ＂（非 饱 和） 负序电抗 Ｘ２ 零序电抗 Ｘ０
电力系统稳定器PSS2A现场试验及参数整定
第38卷第1期电力系统保护与控制Vol.38 No.1 2010年1月1日 Power System Protection and Control Jan.1, 2010 电力系统稳定器PSS2A现场试验及参数整定杨立环，徐 峰，胡华荣，王 翔，高守义（南京南瑞继保电气有限公司，江苏 南京211100）摘要：介绍了汽轮发电机组现场PSS试验和南瑞继保公司的PCS-9410励磁调节器中PSS2A模型及其参数整定过程，总结了PSS现场试验流程及方法。
同时根据现场试验数据，应用频率响应法对励磁系统的电力系统稳定器PSS模型的参数进行了整定，验证了投入的电力系统稳定器对增强系统的阻尼具有很好的效果。
关键词: 励磁系统；模型；PSS2A；参数整定Test and parameter-setting of power system stabilizer -PSS2AYANG Li-huan，XU Feng，HU Hua-rong，WANG Xiang，GAO Shou-yi(Nanjing NARI-Relays Electric Co. Ltd，Nanjing 211100，China)Abstract: This paper introduces the site PSS tests of generator units, introduces PSS2A model and parameter setting in PCS-9410 excitation regulator of NARI-Relays,and summarizes the proceeding and method of PSS tests. The parameters of power system stabilizer ( PSS) for the excitation system are set by using test data and frequency response analysis method. The PSS is proved that it is effective to improve the damping of power system.Key words: excitation system; model; PSS2A; parameter setting中图分类号： TM712 文献标识码：B 文章编号： 1674-3415(2010)01-0112-030 引言随着大机组快速励磁系统的应用，全国联网工程的不断实施，电力系统低频振荡(0.2～2.5 Hz)出现频度呈上升趋势，电力系统稳定器(PSS)作为抑制低频振荡最有效的措施越来越受到重视。
PSS试验方案
1 试验目的随着电力系统规模的不断扩大和快速励磁系统的广泛采用，系统的正阻尼变弱，致使系统的联络线可能出现功率低频振荡。
电力系统稳定器（PSS）就是专门用来增强系统正阻尼，抑制系统低频功率振荡的功能模块，在大型发电机的励磁系统上已得到了广泛的应用，成为现代励磁调节器不可缺少的功能模块之一。
本试验通过对发电机励磁调节器相频特性的测量，确认PSS整定参数，验证PSS对抑制低频振荡的作用，使PSS具备投运条件。
2 编制依据《同步发电机励磁系统技术技术条件》GB/T7409.3—1997；《电力系统稳定器试验整定导则》Q/GDW143-2006；南瑞电控励磁器相关技术资料。
3 试验时对机组运行工况的要求第一，进行试验时，要求被试机组能够分别在80%和100%额定有功负荷连续稳定运行，功率因数尽量接近1；第二，电厂非单机运行时，被试机组不供本机厂用电。
4 试验前应具备的条件第一，试验得到电力调度部门和有关方面批准；第二，励磁调节器厂家应提供AVR、PSS的数学模型，提供试验用的噪声信号引入接口，试验时励磁调节器制造厂的技术人员应到达现场，确认设备符合本试验要求，并协助试验人员进行试验；第三，试验机组和励磁系统处于完好状态，调节器除PSS外，所有附加限制和保护功能投入运行；第四，与试验机组有关的继电保护投入运行；第五，试验人员熟悉相关试验方法和仪器，检查试验仪器工作正常；第六，同厂同母线其他机组PSS退出运行，机组AGC、AVC退出运行。
5 试验接线将发电机定子三相电压信号、电流信号接入WFLC录波仪，记录发电机的电压、有功功率。
将频谱分析仪的白噪声信号接入励磁调节器的试验信号输入端子。
图一：频谱分析仪试验接线传递函数框图发电机组AVR传递函数发电机组PSS传递函数6 试验项目6.1 励磁系统无补偿滞后相频特性测量6.1.1 测量工况及励磁调节器运行方式要求测量分为两个工况，分别是机组带80%和100%额定有功负荷，功率因素接近1，PSS退出运行，励磁调节器投“远方”控制方式。
6电力系统稳定器PSS简介及现场试验
校核相位补偿特性
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，其应有较宽的 频带，在该电力系统低频振荡区内使PSS输 出的力矩向量对应Δω轴在超前10o～滞后45o 以内，并使本机振荡频率力矩对应Δω 轴在 0o～滞后30o之间。
校核相位补偿特性
根据PSS模型中传递函数(图1)和上述PSS 参数，通过计算校核被试机组励磁系统 有补偿的相频特性。校核结果必须基本 满足要求。
整定临界增益
• 测得临界增益值为
p.u.
• 实际整定值为
p.u.
• 注：根据DL/T 650-1998，PSS增益实际 整定值一般为临界增益的1/3～1/5。
PSS的投、切试验
• 投入PSS和切除PSS，观察被试机组有关各量应 无扰动。
• 注意：当试机组出现不正常情况时快速将该机 组的励磁调节器切换至另一通道（未投入PSS） 运行。
在噪声通道加噪声电压，并调整电压幅值,观察B 套信息窗中的噪声给定（noise-value）应有所变 化。（注意：第一次送入时可能有静电，所以要 先相互短接，再对地短接放电。 ）
调整噪声
• 可通过调整噪声系数或加入的噪声大小 来调整噪声给定值。
• 噪声给定值应该读取噪声信号显示的最 大值，一般达到1-2即可，不要大于2.5V。
电力系统稳定器PSS简介 及现场试验
2008.12
PSS的必要性
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。
PSS与系统低频震荡
电力系统低频震荡是一种发生在弱 联系的互联电网之间或者发电机（群） 与电网之间或者发电机（群）与发电机 （群）之间的有功震荡，频率一般为0.22.0Hz。这种低频功率震荡的发生可能会 导致联络线过流跳闸，或者造成系统与 系统、发电机组（群）与系统之间的失 步而解裂，扩大电网事故。
电力系统稳定器
电力系统稳定器电力系统稳固器（PSS）动态投运试验方案中国电力科学院xxx电力试验研究所xxxx年xx月xx日批准：审定：编写：1. 试验目的XX电厂两台发电机使用东方电机厂生产的300MW发电机，励磁调节器为英国罗罗公司生产的TMR-A VR型微机励磁调节器，励磁系统使用自并励静止可控硅励磁方式，属快速励磁系统，由于联网运行时对系统动态稳固影响较大，应尽快将励磁系统中电力系统稳固器(PSS)投入运行，以抑制可能出现的电力系统低频振荡，提高电力系统稳固性。
2．编制根据本方案按照中华人民共与国电力行业标准DL/T650-1998《大型汽轮机自并励静止励磁系统技术条件》有关要求编制。
3. 组织措施为保证试验顺利进行，成立领导小组与试验小组。
人员构成如下：3.1 现场试验领导小组组长：副组长：成员：3．2 现场试验专业组组长：成员：4．发电机励磁系统简介XX电厂2台发电机的励磁系统为机端自并励方式，励磁调节器与整流装置由英国Rools- Royce 公司制造，是三模冗余静态励磁系统。
自动调节方式为PID+PSS。
PSS输入信号为△P有功信号。
4.1要紧设备参数4.1 .1发电机参数制造厂：东方电机厂型号：QFSN-300-2-20额定功率： 300MW额定电压： 20kV额定电流： 10190A额定功率因数:0.85额定励磁电压:463V 实测值额定励磁电流:2203 A 实测值空载励磁电压: 169V 实测值空载励磁电流: 815A 实测值最大励磁电压： 489V 实测值励磁绕组电阻 ( 15°c): 0.1561Ω纵轴同步电抗Xd（非饱与值）199.7%纵轴瞬变(暂态)电抗Xd’（非饱与值/饱与值）26.61%/29.57%纵轴超瞬变(次暂态)电抗Xd”（非饱与值/饱与值）16.18%/17.59%横轴电抗Xq（非饱与值） 193%横轴瞬变(暂态)步电抗Xq’（非饱与值/饱与值）37%/41.77%横轴超瞬变（次暂态）电抗Xq ”（非饱与值/饱与值）17.5%/20.73% 负序电抗X2（非饱与值/饱与值） 19.74%/21.46% 4.1.2励磁变压器一次额定电压：20 kV 二次额定电压：0.94 kV 漏抗（短路电压）： 6 %4.1.3互感器变比发电机定子电流CT 变比：15000A/5A 发电机定子电压PT 变比：20000V/100V4. 2 PSS 投运频率响应试验的AVR 、PSS 、频谱分析仪关系框图Kp = 40/50(满载/空载) ， Ki = 0.08 , K D = 0.04, Ti = 0.08s, Td = 0.04s5．试验前准备工作U G频谱分析仪白噪声信号S S5.115.1+S S1.0112.01++SS1.118.01++ΔPSS412.01++1．0PSS 传递函数A VR 传递函数发电机5.1 试验使用仪器5.2 将励磁调节器监视用计算机通过RS-232串口与被试调节器联接，以便试验时修改定值，并实时监视试验过程中调节器各参数的变化情况。
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电力系统稳定器（PSS）现场整定试验方案
1．试验目的：
随着电力系统规模的不断扩大和快速励磁系统的采用，电力系统低频振荡的问题越来越突出，将系统中有关发电机的电力系统稳定器（PSS）投入可以明显改善系统的阻尼情况。
2．试验条件：
2．1 试验机组和励磁系统处于完好状态，调节器除PSS外所有附加限制和保护功能投入运行。
2．2 与试验2与试验有关的继电保护投入运行。
2．3调节器厂家技术人员确认设备符合试验要求。
2．4试验人员熟悉相关试验方法和仪器，检查试验仪器工作正常。
2．5试验时，发电机保持有功0.8pu以上,无功在0---0.2pu以下。
2．6同厂同母线其他机组PSS退出运行，机组AGC退出运行。
3．试验接线：
3．1 将发电机PI三相电压信号，A、C两相1将发电机PI三相电压信号，A、C两相电流信号以及发电机转子电压信号接入WFLC录波仪，试验时记录发电机的电压，有功功率和转子电压信号，对于交流励磁系统，还应将励磁机电压信号接入WFLC录波仪。
3．2 将动态信号分析仪的白噪声信号接入调节器的TEST输2将动态信号分析仪的白噪声信号接入调节器的TEST输入端子。
4．试验目的：
4．1 系统滞后特性测量
PSS退出运行，在PSS输出信号迭加点（TEST端子）输入白噪声信号，从零逐步增加白噪声信号的电平至发电机无功功率及发电机机端电压有明显变化，用动态信号分析仪测量发电机电压对于PSS输出信号迭加点的相频特性既励磁系统滞后特性。
注意：试验端子开路有可能造成发电机强励或失磁，要保证在迭加的信号被屏蔽的情况下进行接线或拆线。
4．2 PSS超前滞后参数整定
根据励磁系统滞后特性和PSS的传递函数计算PSS相位补偿特性和PSS 的参数。
4．3 有补偿特性试验
在PSS投入运行的情况下，在PSS的信号输入端输入白噪声信号，用动态信号分析仪测量发电机电压对于PSS信号输入点的相频特性，校验PSS补偿特性的正确性。
4．4 PSS临界增益测量
逐步增加PSS的增益，观察发电机转子电压和无功功率的波动情况，确定PSS的临界增益。
4．5 PSS增益整定
PSS的实际增益取临界增益的20%——30%。
4．6 发电机电压给定阶跃试验
在PSS投入和退出两种情况下进行发电机电压给定阶跃试验并录波，阶跃量根据发电机有功的波动情况进行调整，但一般不超过额定电压的4%，比较PSS投入和退出两种情况下有功功率的波动情况，需要的话可以对PSS的参数进行调整。
4．7 PSS反调试验
在PSS投入的情况下，按照运行时可能出现的最快调节速度进行原动机功率调节（增加和减少各2万），观察发电机无功功率的波动即反调情况。
5．安全注意事项
5．1 试验前进行技术交底，参加试验人员熟悉试验方1试验前进行技术交底，参加试验人员熟悉试验方案。
5．2 发电机继电保护和励磁调节器各功2发电机继电保护和励磁调节器各功能（除PSS外）均投入运行。
5．3 做好励磁调节器备用通道的跟踪和切换准3做好励磁调节器备用通道的跟踪和切换准备。
5．4 试验接线应防止PT短路，CT开路。
的跟踪和切换准4试验接线应防止PT短路，CT开路。
5．5 发电机负载电压阶跃试验中阶跃量应小于3%--5发电机负载电压阶跃试验中阶跃量应小于3%---4%，或无功功率变化量小于Qn。
5．6由熟悉现场设备的电厂人员或制造厂人员进行现场设备的操作。
5．7试验中如发生有功功率振荡，应停止PSS试验，退出PSS运行。
如持续振荡则切到手动方式运行，如再振荡则减少有功功率至振荡平息。
5．8试验前，电气运行人员应做好失磁、过电压、发电机跳闸、发电机振荡的事故预想。
5．9试验中，如果因试验引起发电机解列，解列后锅炉要保持参数，汽机要保持转速，随时准备重新并列。
6．试验所需仪器
动态信号分析仪一台，WFLC录波仪一台，数字万用表一块。
中国电力科学研究院。