电力系统稳定器(pss).doc
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。
系统稳定器(PSS)原理及其试验方法
系统稳定器(PSS)原理及其试验方法[摘要]本文通过电力系统稳定器（PSS）在珠江电厂的应用详细介绍了PSS 的原理和试验方法。
【关键词】励磁；电力系统稳定器；PSS一、PSS的基本原理电力系统稳定器(PSS)是励磁系统的一种附加功能，它抽取与低频振荡有关的信号并对其加以处理，产生的附加信号叠加到励磁调节器中，使发电机产生阻尼低频振荡的附加转矩，用于提高电力系统的阻尼。
PSS一般是以励磁调节器电压控制环的附加控制的形式出现。
PSS借助于励磁调节器控制励磁的输出，来阻尼同步电机的功率振荡，输入变量可以是转速、频率或功率（或多个变量的综合）。
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。
根据测得的励磁系统无补偿特性，按照预先设计的PSS环节相位补偿特性，初选PSS参数。
目标是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Δω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轴的关系，如图1所示。
珠江电厂四台机组使用励磁系统都是南瑞电气有限公司生产的SA VR-2000自并励静止励磁系统，其传递函数如图2所示，其值由调节器厂家给出。
其PSS 采用的模型如图3所示，PSS环节的各参数将在本次试验中整定。
PID模型中TR=0.02为发电机电压测量时间常数，参照厂家试验值给出；其余可整定参数见各调节器整定值。
电力系统稳定器(PSS)的现场试验
3.对电力系统稳定器的基本要求
3.1、有良好的相频特性，以合理、正确补偿励磁系统的相位滞后
PSSmax
1 1 + TRS
TWS 1 + TWS
KPSS
1 + T 1S 1 + T 2S
1 + T 3S 1 + T 4S
PSSMIN
PSS输出
有2个～3个超前-滞后环节以满足较宽的频率补偿要求；
华中电网励磁培训讲稿 中国电力科学研究院
华中电网励磁培训讲稿 中国电力科学研究院
电力系统稳定器（PSS）的现场试验
中国电力科学院研究院系统所励磁室
报告人：濮 钧
二○○五年五月
华中电网励磁培训讲稿 中国电力科学研究院
1、前 言
1.1、由于互联电力系统的出现和扩大、快速励磁调节器和快速励磁系统的应用，
国内外电力系统出现了低频功率振荡。 上世纪５０年代，前苏联在建设古比雪夫——莫斯科输电系统时就发现，当 线路输电功率达到某一定值后，系统就会在没有任何明显的扰动下也出现增幅 振荡 上世纪６０年代，北美电力系统发生了功率振荡，他们称为低频振荡。其在西 欧、日本也多次发生输电线功率低频振荡的事例，于是引起了各国对低频振荡 问题的普遍重视。 1964年在美国西部即WSCC将水电为主的西北部与火电为主的西南部用230Kv联 络线连接后, 出现了6周/分即0.1Hz的功率振荡。 WSCC在92年12月8日，93年3月14日及95年7月11日, 96年7月2日，96年8月 10日先后发生了五次低频振荡。其中96年8月1O日最为典型亦最为严。 我国１９８３年，湖南电力系统的凤常线、湖北电力系统的葛凤线；１９８ ４年广东——香港互联系统联络线；１９９４年南方互联系统的天广线；１９ ９８年川渝电网的二滩电力送出系统；2003年2月23日、3月6日和3月7日的上午 7时至8时间，在南方电网的云南至天生桥（罗马线）、天生桥至广东、广东至 香港的联络线上发生了低频振荡
电力系统稳定器PSS
PSS控制结构图 ：
电力系统稳定器所具有的优点：
（1）、物理概念清楚、 （2）、参数易于选择， （3）、调试方便
PSS在国内的应用情况
1983年PPS应用于湖南电力系统的凤滩水电厂 2001年开始，根据联网工程需要，在东北电网、华 北电网、华中电网、川渝电网、南方电网等大量投入 PSS目前投入运行的PSS已有数百套，有效的保证了 全国联网工作的顺利进行。
电力系统稳定器（pss）:
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 阻尼低频振荡为制约联络线输送功 率极限提高的最重要因素之一。
电力系统一般存在的两种振荡模式
地区性振荡模式、区域间振荡模式
如何解决地区性振荡
解决属于地区性振荡模式的弱阻尼或阻尼低频振荡问题， 可以通过在一个或少数几个电厂配置电力系统稳定器（PSS ）来完成；
如何解决区域间振荡
要解决属于区域间振荡模式的弱阻尼或负阻尼低频振荡问 题，仅靠在一个或少数几个发电厂配置PSS是不够的，需要 在一大批与该振荡模相关的发电机上配置电力系统稳定器（ PSS），才能有效地解决区域间振荡模式的弱阻尼或负阻尼 低频振荡问题，保证连网系统的安全、稳定、经济运行。
电力系统稳定器（PSS）
姓名：惠世贤 班级：电自113 学号：201110501314
出现低频振荡的原因
远距离重负荷输电系统的投入运行，互联电力系统的 出现和扩大，送电功率的增加，快速自动励磁调节器和 快速励磁系统的应用等诸多因素的影响，造成系统阻尼 下降，致使国内外不少电力系统出现了低频功率振荡问 题，严重影响电力系统的安全稳定运行。
中国南方电网电力系统稳定器(PSS)运行管理规定
附件中国南方电网电力系统稳定器(PSS)运行管理规定（征求意见稿）1总则1.1为规范南方电网内电力系统稳定器（以下简称PSS）装置的配置、试验和运行管理，提高PSS的应用水平和系统的动态稳定性，防止弱阻尼低频振荡的发生，保证系统的安全稳定运行，特制定本规定。
1.2南方电网内的调度机构、发电企业以及在南方电网内进行PSS试验的试验机构应遵守本规定。
2引用国标、行标2.1.1GB/T 7409-1997 同步电机励磁系统2.1.2DL/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2.1.3DL/T 650 大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件2.1.4DL/T 843 大型汽轮发电机交流励磁机励磁系统技术条件2.1.5IEEE Std 421.2 IEEE Guide for Identification,Testing,and Evaluation of theDynamic Performance of Excitation Control Systems3职责3.1南网总调职责3.1.1负责南网总调直调机组的PSS装置的调度管理、分析计算及定值下达。
3.1.2负责南网总调直调机组的PSS的计算数据的维护。
3.1.3对区域间振荡模式有明显影响的机组的PSS，南网总调应对PSS性能及投退等提出具体要求。
3.1.4负责收集并向南网研究中心提供南方电网内发电机组的PSS现场整定试验报告。
3.1.5负责将审核后的各省（区）调管PSS现场整定试验报告及时提供给相应中调。
3.2南网研究中心3.2.1审核南方电网并网发电机组的PSS现场整定试验报告，并及时向南网总调提供审核报告。
3.2.2负责将南方电网并网发电机组PSS模型、参数及有关数据录入南方电网励磁系统参数数据库，并对其正确性负责。
3.2.3每年1月底以前，向南网总调提交各试验单位已完成试验的统计审核报告，报告内容包括各试验单位上一年度已完成试验的机组数量统计、各试验单位提交的试验报告的审核通过情况及存在问题等。
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(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。
PSS(电力系统稳定器)模型
按照标准技术语言：电力系统稳定器Power Sｙstem Ｓtabilizeｒ简称PSＳ，是励磁调节器通过一种附加控制功能，借助于ＡVＲ控制励磁输出，阻尼同步电机的低频功率振荡,用以改善电力系统稳定性能的一个或一组单元。
按照陈小明理解的技术语言:PＳS是励磁调节器自动通道（自动电压调节器AVＲ）的附加环节或者附加装置,以低频0.2∼2。
５Hz的有功功率摆动作为输入，经过放大和调整相位后叠加在ＡVＲ输出上,产生同发电机阻尼绕组一样效果的正阻尼，抵消单纯电压偏差调节的AVＲ所产生的负阻尼,防止电力系统出现低频振荡，提高电力系统动态稳定性。
显然，ＰSS只有一个叠加到AVR的输出量,至于输入量最少一个.按照PＳS输入的不同可以划分出不同的PSS模型。
按照其他方式划分,又有其他模型。
无论什么理论，只要一说到分类，张三李四王麻子各有各的爱好，分类也就越来越多.幸好PSS源于美国，且数学模型研究不是中国人的特长,因此，PSS模型的划分还是比较简单的,美国电气和电子工程师协会（ＩＥEE)19９2年将PSS划分PSＳ1A型(单输入)和PSS２A型（双输入)，200５年版的IEEE为将PSS划分PSS1A（单输入Sinｇle－iｎpuｔ PSS）、ＰSS2B（双输入Dｕal－ｉnput PSS）、PSＳ3B（双输入Duａl－iｎｐｕｔPSS）、PSS4B(多频段Ｍulti—ｂand PSS)，这是目前PSS模型最权威的分类，也是学习和交流ＰSS技术的重要依据。
PSＳ１A,单输入PSＳ，两级超前滞后环节。
最早的输入量是频率，现在普遍采用功率P，利用隔直环节得到ΔP，再对ΔP进行超前滞后处理，以达到抑制低频振荡之目的.PSS1A主要适用于火电厂，因为火电机组调负荷很慢，其有功变化频率不在PSＳ1A的频率范围，不会产生机组无功反调。
ＰSS1Ａ，简单可靠.所谓反调，就是发电机无功随有功增减而减增，显然不利于电力系统稳定，需要避免.ﻫPＳＳ2B,双输入PSS,一个输入量是ω，一个是P,三级超前滞后环节。
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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）: 0.1561 Q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Xc”（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励磁变压器漏抗（短路电压）：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/100V白噪声信号Kp = 40/50（满载/ 空载）， Ki = 0.08 , K D = 0.04, Ti = 0.08s, Td = 0.04s一次额定电压：20kV 二次额定电压：0.94kV4. 2 PSS 投运频率响应试验的AVR PSS 频谱分析仪关系框图6.2 发电机三相电压、三相电流：取自调节器屏上。
电力系统稳定器简介
PSS 是什么? PSS 试验要求的发电机组状况。 PSS 试验主要过程。
1. PSS 原理
图1
⎧ dδ
⎪ ⎪
dt
= ω −ω0
⎪⎨M ⎪
dω dt
=
Tm
− Te
⎪ ⎪⎩Td' 0
dE
' q
dt
= Ef
− Eq
M
dω dt
= Pm − Pe
图 2 单机无穷大系统
图 3 电磁力矩分析
+
xq ⋅ IC
其中，VAB 为 AB 相的线电压， IC 为 C 相的相电流。
则
δ
=
cos
−1
⎜⎛ ⎜⎝
Eq2
+ Vt2 − (xq ⋅ It )2 2EqVt
⎟⎞ ⎟⎠
图 发电机功角计算向量图二
还可以根据上图计算发电机的功角，因为
tgδ = It xq cosθv =
V tI t cosθv
，
对于硬件产生内电势的方法简单易行，但由于其中的交轴电抗事实上为一个 变值，所以很难获得，而且硬件模拟的交轴电抗容易改变，这是采用该方法的最 大缺点，因而在实际的应用中很少有人通过这种方法来获得转速ω 信号。相对来 说，用软件的方法来获得ω 信号简单可靠，灵活方便，所以得到了广泛的采用。 以下我们主要介绍上述两种软件实现方法。
= E E qβn qα (n−1) − Eqβ (n−1) Eqαn E E qa(n−1) qαn + E E qβn qβ (n−1)
(φ n
− φn−1 )
=
tg −1⎜⎜⎝⎛
E E qβn qα (n−1) E E qa(n−1) qαn
电力系统稳定器pss的设计与仿真论文
目录摘要 (I)ABSTRACT.................................................. I I 1 绪论.. (1)1.1 课题的意义 (1)1.2 电力系统稳定 (3)1.2.1 电力系统稳定性的分类 (3)1.2.2 提高电力系统稳定的措施 (4)1.2.3 励磁系统对电力系统稳定的影响 (5)1.3 MATLAB的简介 (6)1.4 本论文的主要工作 (7)2 同步发动机方程 (8)2.1 同步发动机的电压方程 (8)2.2 同步发电机的磁链方程 (9)2.3 同步发电机的电磁功率方程 (13)2.3.1 隐级式发电机的电磁功率方程 (13)2.3.2 凸极式发电机的电磁功率方程 (16)2.4 同步发电机的转子运动方程 (17)2.4.1 同步发电机的转子运动方程 (17)2.4.2 发电机转子运动方程的研究意义 (18)2.5 本章小结 (18)3 电力系统稳定器基本介绍 (19)3.1 电力系统稳定器简介 (19)3.2 电力系统弱阻尼产生原因 (20)3.3 低频振荡简介 (20)3.4 电力系统稳定器抑制低频振荡原理 (21)3.5 本章小结 (22)4 PSS的设计 (22)4.1 电力系统稳定器的设计原理 (23)4.1.1 PSS网络的设计 (23)4.1.2 汽轮机及其调节系统超前补偿网络的设计 (24)4.2 本章小结 (25)5 电力系统稳定器MATLAB仿真分析 (26)5.1 简单电力系统的建立 (26)5.2 模型运行仿真分析 (29)5.3 PSS作用分析 (32)5.4 本章小结 (32)6 主要结论和展望 (33)6.1 主要结论 (33)6.2 展望未来 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录 (36)附录A 外文文献原文 (36)附录B 外文文献翻译 (38)附录C 主要源程序 (41)摘要随着我国电力工业的迅速发展，电力系统规模日趋增大，电压等级进一步提高，装机容量和用电负荷不断增大，同时，风能,太阳能等一些新能源发电所占发电比重的增大，电力系统的稳定运行变得越来越突出。
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。
电力系统稳定器(PSS)
电力系统稳定器（ＰＳＳ） 及其在三峡机组的应用彭炜东（ 三峡水力发电厂， 湖北宜昌４４３１３３） Power system stabilizer and the application on the generator of the Three Gorges ProjectPENG Wei-dong, XUE Fu-wei(Three Gorges Hydropower Plant, Yichang Hubei,443133)摘要： 介绍了电力系统稳定器的基本原理及设计方法，针对全国联网对三峡机组PSS的要求，比较了不同类型的电力系统稳定器在三峡机组上的使用情况及存在的问题，最终确定了一种适合的三峡机组的模型。
关键词： 电力系统稳定器；阻尼；低频振荡；反调ABSTRACT: Introducing the basic theory and design way of Power system stabilizer, compare the result of application of every type PSS on the generator of the Three Gorges Project, pointing out the problems of every type and find out a suitable one for TGP.KEY WORDS: Power system stabilizer；damping ； oscillation of low frequency ； anti-regulation１．前言随着电力系统的发展，电网的规模不断扩大，大电网存在的问题也逐步显现出来，美国、英国、意大利等国都相继发生过大规模的停电事故，各国专家对大电网存在的问题也越来越关注，其中大电网的稳定性问题一直是专家们关注的焦点。
低频振荡是影响电网稳定性的一个重要因素，对低频振荡的抑制早在70年代就有了比较成熟的方法，其中最典型的就是采用电力系统稳定器(PSS)。
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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/100V
4. 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 = 0.04s
U G
频谱分析仪
白噪声信号
S S
5.115.1+
S S
1.011
2.01++
S
S
1.118.01++
ΔP S
S
412.01++
1．0
PSS 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。
5.3 集控室设专人监视各参数，准备两对对讲机，用于试验时通讯联络。
5.4 调度中心负责编写调度方案并安排试验时省网运行方式。
现场安全措施由禹州电厂负责安排。
5．5 XX电厂PSS静态投运试验完成。
5.6 PSS参数根据系统计算和静态试验的结果，确定好预备整定的参数。
5．7 PSS频率响应试验时，PSS模拟信号输入在AVR底板背面的TB2L，TB2H 和TB2D端子上，端子01为正，02为负。
三个通道要同时加入白噪声信号。
6．录波量测点配置
试验时对下列各电气量进行测量或录波
6.1发电机定子电压：频率响应特性测试时，经变送器变换为直流电压后送至
频谱分析仪；阶跃响应试验时，接入WFLC分析仪。
6.2发电机三相电压、三相电流：取自调节器屏上。
6.3发电机转子电压U L：取自调节器屏上输出。
6.4发电机转子电流I L：取自调节器屏上输出。
6.5
6.6 阶跃响应试验方法
调节器自动通道运行。
⑴发电机电压在额定值。
⑵在Miscellaneous中，在Step Size For Digital Step中输入阶跃量为0.05 (5%)，然后点击Assert Digital Step 框中的向下箭头为负阶跃，使机端电压降至0.95U N ，同时启动录波。
⑶点击Assert Digital Step 框中的向上箭头返回原整定值，进行+5%阶跃试验，同时启动录波。
7．试验内容及步骤
7.1 负载时动态试验
7.1.1 在线无补偿励磁系统频率响应特性测试
发电机并网运行，有功功率接近额定，分别在励磁调节器后背板上TB2D、TB2H、TB2L端子排的01、02号端子上用HP3582A频谱仪加入噪声信号，将发电机PT三相电压接入FLC-1测试仪中，将噪声信号和FLC-1输出接入HP3582A 的A、B端， PSS参数选择中的Inhibit PSS应为0（表示投入PSS），Enable Voltage High Level应为1.1标幺值，Enable Voltage Low Level应为0.90。
在上述条件满足后，选择PSS按钮，PSS开始运行。
逐步增大HP3582A的噪声输出电平，使发电机电压波动，但不超过2%，实测励磁系统无补偿频率响应特性曲线，重点记录相频特性和幅频特性中0.1Hz—2Hz范围内相位滞后角ΦE及增益变化。
7.2. 3在线有补偿励磁系统频率响应特性仿真
PSS中的各项参数先按英国罗罗公司调试时给定值给定。
隔直环节(Washingout)时间常数T1=1.5，PSS平均电功率时间常数（相当于一级隔直环节）Te=10, 三极超前/滞后(LEAD/LAG)环节时间常数分别为T2=0.2、T3=4、
T4=0.12、T5=0.1、T6=0.8、T7=1.1。
限幅值VSTmin= VSTmax=0.05标幺值，PSS 投入有功闭锁取0.3标幺值，PSS增益取2， PSS延时取0.14。
根据以上参数，计算PSS相频特性和幅频特性，得到0.1Hz—2Hz范围内相位滞后角相频特性中
0.1Hz—2Hz时相位滞后角Φ
Ｅ及增益变化。
在0.2—1Hz频段内，相位角Φ
Ｅ
+Φ
ＰＳＳ
应接近于90度，偏差不超过30度。
不满足要求时，修改超前/滞后（LEAD/LAG）环节时间常数T2，T3，T4，T5，T6，T7。
7．2．4 PSS负载阶跃干扰试验
发电机并网运行，有功功率接近额定，将发电机PT及CT二次侧三相电压和三相电流接入WFLC电量分析仪中准备录波。
操作励磁调节器监控机，先将PSS切除，用FLC-1调整一不大于5%额定参考电压值，在励磁调节器后背板上TB2D、TB2H、TB2L端子排的01、02号端子突然加入，同时启动WFLC录波，记录有功功率的摆动幅值和次数（也可用自动励磁调节器监控机中加入阶跃量）。
将PSS投入，同样工况下重复以上试验，录波观察，有功功率的摆动幅值和次数应减少。
7.2.5 PSS临界增益测定试验
发电机并网运行，有功功率接近额定，将发电机PT及CT二次侧三相电压和三相电流接入WFLC电量分析仪中准备录波，操作励磁调节器监控机将PSS投入，逐渐增大PSS增益，当出现频率较高的电磁环振荡时，立即将增益减小，此时的增益值即为PSS临界增益值。
7.2.6 PSS增益值设定
操作励磁调节器监控机将PSS增益设定为临界增益值的约三分之一，将PSS投入，同时观察发电机各运行参数，应稳定运行。
7.2.7 PSS反调试验
PSS投入运行，按正常运行增减负荷速度改变有功功率，观察调节器输出电压和电流，不应出现随有功功率变化而大幅度摆动现象。
8．安全注意事项
8.1试验方案、调度方案准备就绪；有关试验及操作人员熟悉本方案。
8.2系统运行方式及机组运行工况满足试验要求，试验方可进行。
8.3试验中一旦出现异常，应立即暂停试验，待分析研究后再决定试验是否继
续进行。
8.4试验接线时，应严防CT回路开路，PT回路短路。
8．5试验中一旦出现功率摆动增大现象，应立即将励磁方式切至手动，同时减少有功，增加有功，若摆动仍不能消除，应立即停机。
8.6试验前应确认励磁调节器工作正常，自动手动切换工作正常，增减磁操作正常，发变组保护应投入。
8.7试验中使用对讲机应距离AVR柜5M以上。
8.8试验中自动通道与手动通道切换时，应在两者输出平衡时进行，以免切换时出现较大波动。
8.9 每次试验结束后，应立即检查试验录波完好，否则应重复该项试验。