电力系统稳定器PSS简介及现场试验PPT课件

pss 白噪 声信 号加 入方
法
电阻看是否可
以设计到内部
然后引线到端
.
14
子
测量被试机组励磁系统的滞后特性即无补偿 的相频特性
无补偿频率特性即励磁控制系统滞后特性，为自 动电压调节器中PSS输入点到发电机端电压的相 频特性。 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。 ）
临界增益测试
• 将一个较小的增益放大倍数输入B套调节器 PSS参数窗。
• 手动按钮投入“PSS投入”，观察B套有无异 常。（注意：若有任何异常情况，立即退 出PSS，或者切换至A套。）
临界增益测试
若无任何异常，逐渐增加PSS的增益Kpss（ 注意：每次更改Kpss之前将PSS退出，更 改后再投入PSS，如此反复），直到发电 机励磁电压出现轻微持续的振荡为止，此 时的增益Kpss即为PSS的临界增益。
检查PSS噪声加入通道
把有功带到额定值，无功没有要求，但为了 实验安全，一般设为几千即可。拔出PSS2A板(可 以不用拔)，改调节器参数PSSKG=85，加入白噪 声信号，噪声信号有效值设为0.1V，打下“试验” 按钮，噪声信号输入调节器，此时现象为：励磁 电压抖动，励磁电流轻微摆动，无功跟机端电压 也有些许波动。
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
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。
记录数据
• 励磁电压有 伏波动范围 • 机端电压摆动 %
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。
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。 无功要求很低，一般要求在1000左右。一 般现场实验人员会有个明确的要求。
机组参数及试验工况记录
机组参数：
本机试验时：
UN=
kV
U=
kV
PN=
MW
P=
MW
QN=
Mvar
Q=
Mvar
CosΦN=
cosΦ=
单机试验时，被试验机组不供厂用电。
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。
• 试验过程中若出现机组或系统某一线路跳闸或其 它事故，应立即停止试验，并根据事故情况迅速 按运行规程规定及时进行处理。
不投PSS进行电压阶跃试验
制有功低频振荡的效果，效果是否明 显。
阻尼比
• 阻尼比表示控制系统调节品质的一个量 ，可通过阶跃扰动试验测出。
• 可以用下面公式计算：
• ζ≈
1 Ln P1
2 P2
计算阻尼比的扰动响应曲线
PSS评测
反调
投入PSS，按最快的有功功率变化速度调 节机组出力变化10％或更多，在增、减负 荷过程观察无功功率的变化。
1T1S 1T2S
U pm ax
1T3S 1T4S
U pss
U pm in
PSS模型
• IEEE标准PSS-2A模型：
试验前的准备
• 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。
试验前的准备
PSS的作用
• 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。
电力系统稳定器PSS简介 及现场试验
2015.02
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0.2-2.0Hz。 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。
观察调节有功功率时的“反调”作用。应无大 变化才说明PSS效果好。
谢谢大家!!!
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。
测试发电机相频特性
• 在机端电压摆动在±1％左右的情况下 ，通过PSS噪声加入点（AVR电压叠 加点）迭加不同频率的小干扰信号（ 白噪声），用动态信号分析仪测量发 电机端电压对AVR电压叠加点的相频 特性即励磁系统滞后特性。
参考相频特性曲线
PSS参数整定计算
完成扫频后，等待电科院整定计算 PSS环节超前滞后参数。根据上面测 量（扫频）的结果，计算被试机组 PSS的补偿参数（T1、T2、T3、T4） 并换算为励磁调节器所用码值并通过 工控机输入调节器，并将噪声系数更 改为0。
• 发电机电压给定阶跃±1％-±5％，记录发电机有 功功率波动情况，以了解本机振荡特性。
• 在满足录波装置灵敏度要求的前提下，阶跃量可 尽量取小些。
• 将这些电压阶跃响应的试验结果进行录波，以备 和投入PSS的情况下做对比，观察PSS对抑制有 功振荡的效果。
• 录波，得到机组振荡频率为
。
不投入PSS的参考波形
PSS模型
WLT-02自动励磁调节器配有PSS2A/2B功 能。PSS采用发电机电功率增量（△Pe）作 为输入信号，经过超前-滞后环节和放大环 节后，输出控制电压Upss至AVR的电压相 加点。PSS模型如图所示。
PSS模型
• IEEE标准PSS-1A模型：
Pe K pss 1TsS
Tw S 1 Tw S
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S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 • 实际整定值为
p.u. 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。