200703电力系统稳定器原理及整定(部分)
电力系统稳定运行的电压稳定器设计与应用
电力系统稳定运行的电压稳定器设计与应用随着电力系统的发展和用电负荷的不断增加，电压稳定成为保障电力系统正常运行的关键因素之一。
由于电力系统的复杂性和不可预测性，电压波动和电压偏差时常发生。
而电压稳定器的设计和应用是解决这些问题的有效手段之一。
一、电压稳定器的设计原理电压稳定器是一种能够在电力系统中维持稳定电压的设备。
它通过调节电压的大小，使得电压在规定范围内保持稳定。
电压稳定器的设计原理主要包括以下几个方面：1. 引入控制回路：电压稳定器通过引入控制回路来监测电压的变化，并根据反馈信息来调节输出电压。
常见的控制回路包括比例控制、积分控制和微分控制等。
2. 设定目标电压：电压稳定器需要根据实际需求设定目标电压值。
目标电压要在保证正常运行的同时，尽可能减小偏差。
通常情况下，设定目标电压时需要考虑电压负载特性、电压波动范围以及电力系统的容量等因素。
3. 采用稳定调节器件：电压稳定器需要选择合适的调节器件来控制电压。
常见的稳定调节器件包括可控硅、变压器和静止开关等。
不同的稳定调节器件具有不同的调节能力和适用范围，设计时需要根据具体情况进行选择。
二、电压稳定器的应用场景电压稳定器广泛应用于电力系统中，其主要作用是保持电压的稳定，保证电力系统的正常运行。
电压稳定器的应用场景主要包括以下几个方面：1. 传输线路：电压稳定器可以在电力传输线路上安装，用于调节电压的大小和保持电压的稳定。
通过调节线路上的电压，可以减小电压损耗和电能损耗，提高电力传输的效率。
2. 发电设备：在发电设备中安装电压稳定器可以对发电过程中的电压进行调节。
这样可以保证发电设备正常运行，减小电压波动对设备的影响，提高发电效率。
3. 电力负载：电压稳定器可以在电力负载端安装，用于调节负载设备的电压。
通过稳定电压，可以保证负载设备的正常运行，防止因电压波动造成的设备损坏。
三、电压稳定器的最佳设计与实践为了实现电力系统的稳定运行，电压稳定器的设计和应用需要考虑多方面的因素。
电力系统稳定器原理g
K(p.u.)
同步电机模型系数K2、K4和K5 2
Xd==Xq=2.0,Xd'=0.2
1.5
1
0.5
0 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
-0.5
-1
-1.5
-2 Pe(p.u.)
K2和K4在空载 时均为零，
发电机状态时， K2、K4均为正， 有功增大，K2和 K4也增大；
系统振荡的定义
低频振荡的危害
电力系统的低频振荡属于小扰动情况下的功
角稳定性问题，这时系统仍然保持同步运行 。由于出现的不平衡功率在系统内的发电机 组间来回传播，导致发电机转子间的相互摇 摆。同时也导致系统电流、电压、功率的振 荡。但是在电力系统发生低频振荡时，如果 不及时采取有效的措施，可能导致系统的严 重事故，造成重大的损失。
Control）
非线性最优控制NO－PSS （Nonlinear Optimal Control）
非线性鲁棒控制NR－PSS （Nonlinear Robust Control）
给定值 Ref 比例
+
－ ΔVG
微分
电压
偏差
积分
20 ΔVG
80 1 5s
AVR经典控制理论
励磁电压 Efd
ΔVG
同步电机不同工况下模型系数的变化
以单机无穷大系统为例，计算隐极同步电机，同步电机有功从吸收1.0p.u到发出有 1.0p.u变化过程中，系数K1～K6的变化情况。
发电机模型系数与发电机负荷的关系曲线
K3与电机的工况无关，在由 电动机状态到发电机状态的满负荷 范围内，K3为一常数，仅决定于电 机参数和系统电抗。
电力系统稳定器.pptx
三机系统PSS有无补偿表
计算有补偿 Ф(°)
-58.7288 -69.909 -77.7281 -76.2368 -82.9925 -89.0168 -88.6097 -92.9424 -91.6285 -89.8553 -89.0982 -85.3291 -84.5189 -81.74 -74.2667 -64.6754 -64.9445 -75.2542 -86.2867 -85.2255
有补偿Ф(°)
-52.4 -67.3 -74.4 -78.0 -79.0 -82.4 -84.3 -86.0 -87.7 -86.9 -86.7 -85.6 -81.8 -79.4 -73.5 -61.8 -64.9 -75.6 -82.4 -85.1
计算PSS补偿 Ф(°)
-49.5288 -53.609 -48.5281 -41.5368 -34.1925 -27.0168 -20.2097 -13.8424 -7.92854 -2.45527 2.601757 7.270938 11.58114 15.55999 19.23325 22.62456 25.7555 28.64576 31.31329 33.77449
-60.6 -77.8 -88.6 -84.9 -79.9 -83 -82.7 -76 -76.8 -73.5 -65.7 -62.3 -60.8 -69.8 -79.8 -81.7 -81.9 -83 -77.3 -85.3
计算PSS补偿 Ф(°)
-44.6535 -48.4348 -42.9527 -36.0707 -29.3532 -23.1889 -17.633 -12.6384 -8.13336 -4.04778 -0.32103 3.096905 6.24651 9.160416 11.865 14.38177 16.72839 18.91961 20.96788 22.88384
电力系统稳定器
谢谢大家！
-60.6 -77.8 -88.6 -84.9 -79.9 -83 -82.7 -76 -76.8 -73.5 -65.7 -62.3 -60.8 -69.8 -79.8 -81.7 -81.9 -83 -77.3 -85.3
计算PSS补偿 Ф(°)
-44.6535 -48.4348 -42.9527 -36.0707 -29.3532 -23.1889 -17.633 -12.6384 -8.13336 -4.04778 -0.32103 3.096905 6.24651 9.160416 11.865 14.38177 16.72839 18.91961 20.96788 22.88384
三机系统PSS有无补偿表
计算有补偿 Ф(°)
-58.7288 -69.909 -77.7281 -76.2368 -82.9925 -89.0168 -88.6097 -92.9424 -91.6285 -89.8553 -89.0982 -85.3291 -84.5189 -81.74 -74.2667 -64.6754 -64.9445 -75.2542 -86.2867 -85.2255
•
一马当先，全员举绩，梅开二度，业 绩保底 。20.10.2120.10.2113:3513:35:2113:35:21Oc t-20
•
牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。2020年10月21日 星期三1时35分 21秒 Wednesday, October 21, 2020
•
相信相信得力量。20.10.212020年10月 21日星 期三1时35分21秒20.10.21
M，N高频滤波器指数
－P
KS1
1+T1S
电力系统稳定器PSS参数优化整定的研究
上海交通大学硕士学位论文
3
《电力系统稳定器(PSS)参数优化整定的研究》
This thesis mainly focuses on optimization design of PSS parameters. Some contributions are summarised as follows. 1、The thesis proposes an approach called Adaptive genetic algorithm (AGA) for optimization of PSS parameters. The method solves problems through improved crossover and mutation operators which changed from time to time according to the fitness. However they are constants in simple genetic algorithm, which is not helpful to the population of the algorithm, so simple genetic algorithm (SGA) has a poor convergence and bad stability. Using new crossing operators and mutation operators, AGA can make every generation has a good fitness value. The example shows us that low frequency oscillation was suppressed after PSS parameters were optimized by improved GA. 2、Immune Algorithm (IA) is developed on the base of Immune theorem, and it is used to optimize PSS parameters in this thesis.Ordinary evolution algorithms develop under a certain probability and these algorithms seek optimal values at a random probability and without guiding. So on the one hand they offer evolution chances to the offspring of population and on the other hand they make lots of drawbacks inevitable, such as precocious phenomenon etc. Immune algorithm can overcome these drawbacks and strengthen the searching ability. In the thesis, immune secondary response supress degeneration phenomenon during crossing and
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)。
chapter2-6电力系统稳定器
K1
M e
Eq' Eq' 0
Xq
X
' d
X
' d
Xe
I q0U sin 0
UE Q0 Xq Xe
cos 0
K2
M e Eq'
0
Xq
X
' d
Xe Xe
I q0
K3
X
' d
Xd
Xe Xe
K4
1 K3
Eq'
Ede 0
Xd
X
' d
X
' d
Xe
U sin 0
K5
UG
UU Eq' Eq' 0
M m M e
Tjs 0
s
第六节 电力系统稳定器
上述模型是在忽略同步发电机定子电阻、定子电流的直流分量（即认为 dd 0 和 dq 0 ）以
dt
dt
及阻尼绕组的作用并认为小扰动过程中发电机转速变化很小， M m 0 情况下得到的。这时
发电机电压相量图如图 2-68 所示。
d Iq
角度，则经过励磁调节器和发电机的磁场后， U PSS 产生的电磁转矩
M PSS 刚好落在速度轴（ ）上如果 M PSS 足够大，则它和端电压为信
号的励磁调节器产生的转矩
M
' e
2
综合，合成转矩
M
e2
就在第一象限，
产生的同步转矩和阻尼转矩就都是正的，就可平息振荡了。
2C K A max
1C
K A min
()
50
60
70
80
90
100
电力系统中的稳定控制原理与方法研究
电力系统中的稳定控制原理与方法研究电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，稳定控制是确保电力系统正常运行的重要环节。
本文将探讨电力系统中的稳定控制原理与方法，并就该主题分析论述。
一、电力系统的稳定性问题电力系统的稳定性是指在各种外部扰动的情况下，系统能够快速恢复到稳定状态的能力。
稳定性问题是电力系统研究中的核心问题之一。
1. 动态稳定性动态稳定性是指电力系统在受到扰动后，系统能够达到并保持稳定的能力。
动态稳定性包括振荡稳定性和暂态稳定性两个方面。
振荡稳定性是指在系统受到小幅度扰动后，系统能够迅速恢复到稳定状态，并且不出现不可逆的振荡。
振荡稳定性主要与系统的发电机组和负荷之间的动态相互作用有关。
暂态稳定性是指在系统受到大幅度扰动后，系统能够在一定的时间内恢复到稳定状态。
暂态稳定性主要与系统的电气过程和电力设备的保护装置有关。
2. 静态稳定性静态稳定性是指电力系统在负荷变化或故障情况下，系统能够保持稳定的能力。
静态稳定性主要与系统的节点电压、线路功率流和发电机输出功率等参数有关。
二、稳定控制原理稳定控制是指通过采取措施以保持电力系统的稳定性。
在电力系统中，稳定控制主要通过调节发电机输出功率、电网电压和线路功率流等参数来实现。
1. 发电机机械功率控制发电机机械功率控制是通过调节发电机机械功率来控制电力系统的频率和有功功率。
当电力系统频率偏离额定值时，可以通过控制发电机输出功率来调节电力系统的频率。
2. 发电机励磁控制发电机励磁控制是通过调节发电机励磁电流来控制电力系统的电压。
当电力系统电压偏离额定值时，可以通过增大或减小发电机励磁电流来调节电力系统的电压。
3. 输电线路功率控制输电线路功率控制是通过调节输电线路的功率流来控制电力系统的功率平衡。
当某条线路过载或故障时，可以通过调节其他线路的功率流来分担负荷，并保持电力系统的功率平衡。
三、稳定控制方法稳定控制方法主要通过模型预测控制、状态估计和参数整定等技术手段来实现。
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
电力系统电压稳定的概念、原理及其控制措施 PPT课件
2021/5/28
14
➢ 动态无功补偿设备特性
➢ 静止无功补偿器（SVC） 静止无功补偿器由静电电容器与电抗器并联组成。电容
器可以发出无功功率，电抗器可吸收无功功率，两者结合起 来，再配以适当调节，能够平滑地改变输出（或吸收）无功 功率的静止补偿器。
➢ 同步调相机 同步调相机相当于空载运行时的同步电动机。在过励磁运
（4）电动机定子电流的增加导致发电机输出电流的增加，在 发电机励磁电流已达到极限不能在增加时，由于电枢反应引 起气隙磁通的减少，导致发电机内电动势的减少，从而降低 发电机端电压，同时也减少了发电机的无功输出，使系统各 节点电压进一步降低。
如此形成恶性循环，引起电压的持续下降，直至电压崩溃。
2021/5/28
当； ➢ 我们认为，在佛山、东莞这类制造业发达、空调负荷庞大的地区电网，采
用“75％恒功率＋25％恒阻抗”或更恰当。
2021/5/28
13
➢ 静态无功补偿设备特性
➢ 串联电容器
串联电容器减少了输电线路的纯感性电抗，有效地缩短了线路 长度。它发出无功补偿线路的无功消耗。串联电容器发出的无功随 电流的平方而增加，而与节点电压无关。这样在系统最需要无功的 时候可产生最多无功。
➢ 因此，必须考虑在AVC/VQC策略中充分考虑OLTC的控制策略与电压稳 定的协调策略。
➢ 综合性负荷
➢ 根据负荷特点和集结情况，可以对负荷进行等值建模处理。 ➢ 恒功率负荷和恒阻抗负荷二者的比例关系是决定电压稳定分析乐观或保守
的重要因数之一。 ➢ 有文献提出现代我国电力系统采用“60％恒功率＋40％恒阻抗”比较恰
P/Q与U关 系、稳定 裕度、无
功储备）
局部电厂 模式
互联区域 模式
稳定器原理
稳定器原理稳定器是一种常见的电子设备，它在各种领域都有着重要的应用。
稳定器的原理是通过对电压或电流进行调节，使其保持在一个稳定的范围内，从而保护电器设备不受电压波动的影响。
下面我们将详细介绍稳定器的原理及其工作过程。
首先，稳定器的原理是基于电压调节器的工作原理。
电压调节器是一种能够自动调整输出电压的设备，它通过不断地检测输出电压并对其进行调节，使其保持在一个稳定的水平上。
稳定器利用电压调节器的原理，对输入的电压进行调节，从而实现对输出电压的稳定控制。
稳定器的工作原理可以通过一个简单的反馈控制系统来加以解释。
当输入电压发生波动时，稳定器会立即检测到这种变化，并通过负反馈的方式对输出电压进行调节，使其恢复到设定的稳定值。
这种负反馈控制系统能够有效地抵消电压波动的影响，从而保护电器设备不受损坏。
除了电压稳定器，稳定器还可以是电流稳定器。
电流稳定器的原理与电压稳定器类似，它也是通过对输入电流进行调节，使其保持在一个稳定的范围内。
电流稳定器在一些特定的应用场合中有着重要的作用，比如在电焊设备中，稳定电流能够保证焊接质量的稳定性。
总的来说，稳定器的原理是基于反馈控制系统的工作原理，通过对输入电压或电流进行调节，使其保持在一个稳定的范围内。
稳定器能够有效地保护电器设备不受电压波动的影响，从而延长其使用寿命，提高其稳定性和可靠性。
在实际的应用中，稳定器的原理不仅仅局限于电压和电流的稳定控制，还涉及到一些其他方面的问题，比如温度稳定器、压力稳定器等。
这些稳定器都是基于相似的原理，通过对输入信号进行调节，使其保持在一个稳定的范围内，从而实现对输出信号的稳定控制。
综上所述，稳定器的原理是基于反馈控制系统的工作原理，通过对输入信号进行调节，使其保持在一个稳定的范围内，从而实现对输出信号的稳定控制。
稳定器在各种领域都有着重要的应用，它能够有效地保护电器设备不受电压波动的影响，从而提高其稳定性和可靠性。
电力系统稳定器现场整定试验中的若干问题探讨
电力系统稳定器现场整定试验中的若干问题探讨翁洪杰【摘要】针对广东省内各个电厂发电机组电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)现场整定试验出现的情况,探讨了PSS现场整定试验中PSS模型参数的选择问题、励磁系统的滞后特性及其参数整定问题、PSS的放大倍数及其解决措施问题和反调现象及其解决措施问题.强调PISS参数的现场整定非常重要,要高度重视现场参数整定出现的各种问题.【期刊名称】《广东电力》【年(卷),期】2011(024)002【总页数】4页(P93-96)【关键词】电力系统稳定器;励磁系统;超前-滞后环节;低频振荡【作者】翁洪杰【作者单位】广东电网公司电力科学研究院,广东,广州,510080【正文语种】中文【中图分类】TM762.2随着快速励磁系统及快速励磁调节器的大量应用,电网的小干扰稳定性减弱,电力系统出现了联络线低频功率振荡。
电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)从20世纪60年代投入使用至今,一直是解决电力系统低频振荡的有效而又经济的重要手段,有利于提高电力系统的动态稳定性[1]。
目前,国家电力监管委员会南方监管局要求200MW及以上等级火电机组、50 MW 及以上等级水电机组应配置PSS,并由省级及以上资质的电力科学研究院进行静态检查及现场参数优化试验。
本文从工程应用的角度出发,阐述PSS现场参数整定试验中的若干问题。
1 PSS模型参数的正确性PSS模型一般具有1～2个隔直环节,2～3个超前-滞后环节,可调节放大倍数,输出限幅环节,根据IEEE Std 421.5-1992 8条中推荐的PSS模型主要有PSS1A和PSS2A 2种[2]。
PSS模型参数的正确与否直接影响到PSS投入及相位补偿的效果。
在广东省内某些电厂进行励磁系统参数辨识试验时就发现部分励磁调节器PSS环节实测的相频特性与理论上的相频特性存在一定偏差。
电力系统稳定器(PSS)整定试验过程中机组跳闸的探讨
电力系统稳定器(PSS)整定试验过程中机组跳闸的探讨向保录;刘冠环【摘要】对某厂#11机PSS参数现场整定试验过程及试验中机组异常误跳的情况进行介绍,根据发变组失磁保护、励磁系统低励限制的动作情况,对跳机的原因进行分析,并对PSS投退对低励限制特性的影响、参量变化与阶跃量的关系、低励限制功能的非正常动作与无功尖峰脉冲的异常等进行探讨,提出通过升级PSS模型、校核励磁系统低励限制与发变组失磁保护定值配合及三者之间的整体协调关系最终解决PSS试验异常跳机的措施.【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2010(038)011【总页数】5页(P121-125)【关键词】电力系统稳定器;现场整定试验;阶跃试验;失磁保护;低励限制【作者】向保录;刘冠环【作者单位】广东粤江发电有限责任公司,广东,韶关512132;广东粤江发电有限责任公司,广东,韶关512132【正文语种】中文【中图分类】TM761+.110 引言近年来，广东电网与南方电网、香港电网之间经常发生低频振荡，因某发电厂处于粤北电网末端，与系统的联接相对较弱，该厂机组投入经合适整定的 PSS，既可提高机组的抗扰动能力，对粤北电网起重要的支撑作用，又可抑制相关的区域振荡和联网振荡模式、减小有关线路的功率振荡幅值、改善电网的动态稳定性。
按照2007年南方电网的要求，该发电厂技术人员配合中试所、励磁系统厂家进行#11机组励磁PSS参数现场整定试验。
依次进行励磁系统无补偿频率特性测量、PSS相位补偿参数确定、极限增益试验，并最终选择其中一组数据作为PSS整定参数。
在该组整定参数下，分别进行PSS退出、投入运行两种工况下的阶跃响应试验，比较有功功率的振荡情况，检验PSS阻尼功率振荡的效果。
在不投入PSS的情况下，做3.5%阶跃扰动试验，机组能快速恢复正常运行状态；投入PSS，再次做3.5%阶跃扰动试验的下阶跃时，该机组的发变组失磁I段保护动作，跳开主变高压侧开关、灭磁开关、厂用电6 kV工作电源开关，备用电源自投成功。
电力系统稳定性原理与控制
电力系统稳定性原理与控制电力系统是一个复杂而庞大的能源供应网络，它涵盖了发电、输电和配电等多个环节，为社会提供稳定可靠的电能。
然而，由于各种因素的干扰和不稳定性，电力系统在运行过程中可能出现各种问题，如电压波动、频率偏离等，甚至可能导致系统崩溃和停电事故。
为了确保电力系统的稳定运行，需要对电力系统的稳定性原理和控制方法进行深入研究与分析。
一、电力系统稳定性原理电力系统的稳定性是指系统在外部干扰或内部故障下，恢复到正常工作状态所需要的能力。
电力系统稳定性原理主要包括以下几个方面：1. 功率稳定性原理功率稳定性主要涉及到发电机和负荷之间的平衡关系。
电力系统中，发电机的输出功率需要满足负荷的需求，如果负荷突然变化，会引起频率和电压的波动。
因此，保持发电机和负荷之间的功率平衡是确保电力系统稳定性的基本要求。
2. 频率稳定性原理频率是衡量电力系统运行稳定性的重要指标，其稳定范围一般为50Hz或60Hz。
当电力系统受到负荷突变或故障等影响时，会导致频率发生偏离，超出稳定范围，从而影响系统的正常运行。
为了维持频率的稳定，电力系统需要采取相应的措施进行频率调节。
3. 电压稳定性原理电压稳定性是指电力系统在负荷变化或外部扰动下，保持电压的恒定性和合理的电压波动范围。
电压波动过大会导致电力设备工作不稳定，甚至引发电力设备的故障。
因此，维持电力系统的电压稳定是确保系统运行稳定性的关键。
二、电力系统稳定性控制为了实现电力系统的稳定运行，需要采取适当的控制策略来调节系统参数和控制设备的运行。
以下是几种常用的电力系统稳定性控制方法：1. 功率控制通过调整发电机的输出功率，使其适应系统负荷的变化，以保持功率平衡和电压稳定。
例如，在负荷突增时，可以增加发电机的输出功率，以满足负荷需求，避免电压下降过大。
2. 频率控制频率控制是通过调整频率控制器来实现的，根据系统的负荷变化情况，及时调整发电机的转速和输出功率，以保持频率在正常范围内。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电力系统稳定器原理及整定试验-参见Q/GDW143-2006《电力系统稳定器整定
试验导则》
2007年3月
浙江省电力试验研究院系统所
竺士章
1 低频振荡
一种机电振荡模式
低频振荡的机理
负阻尼机理——基于线性系统理论
Heffron单机对无穷大模型
Δω—Δδ图
阻尼系数D
包括低频振荡时发电机阻尼绕组和机械损耗所产生的阻尼。
励磁对阻尼的附加作用
计算阻尼
K5
表1 阻尼系数与工况关系
计算可见弱阻尼原因：
阻尼最弱的是大负荷、高功率因数、系统联系电抗大的工况，见序号12
联系电抗大、有功功率大时的慢速励磁系统在低频段出现的阻尼小于快速励磁系统的阻尼
K5越小，阻尼越弱
快速励磁系统的阻尼
2 低频振荡模式
特点：机电振荡模式（有别于电气振荡模式）。
特点：0.2Hz<f<2Hz(3Hz)；分为0.7-2Hz地区振荡模式和0.2-0.5Hz区域间振荡模式；n 台机有n-1个振荡模式；与1台机组有关的振荡模式可以有1个至几个。
低频振荡模式用小干扰分析程序计算。
特征值分析方法
用于线性系统分析——从特征值得到模式的阻尼和频率，从特征向量得到模式和系统中各状态变量的关系
特征根与阻尼衰减比
右特征向量表明了其相应的模式在哪一个系统变量上更具有能观性。
左特征向量表明了对哪一个系统变量进行调制,可获得对此模式的更好的控制效果。
参与因子是右、左特征向量的对应元素的积,因此,它既包含了能观性信息,也包含了可控性信息。
通过参与因子的大小来确定适合进行PSS 参数优化的机组。
机电振荡模式识别——机电回路相关比 可解出大量的特征根。
但是，若要从中选出和一部分变量（某一类变量）强相关的根，就要用相关比的概念。
例如，低频振荡问题就要选出和、变量强相关的根(机电模式)，才可能是低频振荡相应的根。
上海
安徽
阳城
福建
秦山江苏安徽
阳城
秦山,上海,
浙江
安徽
3 电力系统稳定器PSS原理
一种附加装置，它借助于电压调节器控制同步电机励磁，用于阻尼电力系统功率振荡。
输入变量可以是转速、频率、功率，或多个变量的综合。
基本原理是提供附加阻尼力矩；基本方法是相位补偿；具备PSS作用的线性最优励磁和非线性最优励磁也应当符合该基本原理。
PSS原理
PSS特点
在所需频率范围内进行相位补偿，使得各个频率的振荡信号都产生有效的阻尼。
其他的设计方法：按照个别频率进行设计；无法求解多个变量导致频率适应性下降。
不管原工况产生的阻尼情况。
不追求最优，讲求适度。
物理概念清楚，适合对线性、非线性最优励磁进行检查和参数整定。
PSS与强励
PSS是正常运行点线性化分析产生的结果，为正常运行提供阻尼。
需要强励时机端电压显著下降，此时以提供励磁、减少功角增加、避免失步为目的。
为了减少PSS的干扰，设置PSS输出限幅。
强励倍数与PSS整定难易无关。
4 反调
因PSS的原因，当原动机输出功率增加（或减少）时引起励磁电压、同步电机电压和无功功率减少（或增加）的现象。
功和无功功率变化曲线
导水叶开度10s减少5%时采用转速PSS的机组有功和无功功率变化曲线
汽轮发电机机械功率变化分类
1）负荷变动。
对直吹式机组负荷变动速率为（2%～3%）PN/min，对中储式机
组为（3%～4%）PN/min，负荷变动为15%PN。
[1]
2）AGC、二次调频。
负荷变动速率为（1.5%～2%）PN/min，负荷变动为10%PN。
3）主要辅机故障引起大幅度减负荷的RB（Run Back）方式。
控制减出力的速度，一般为(5%～13%)PN/min，出力减到50%左右。
以上三种负荷变动均为长时间等速率变动。
4）一次调频。
电力系统频率波动需要承担一次调频任务的机组利用蒸汽容积能力短时由调速器按照系统频率偏差自动进行出力调整。
最大负荷变动限为机组额定有功出力的±6%，电网调度对转速不等率、响应目标作出了规定，见2.3节。
5）事故程序停机方式。
快速关闭汽门和调门，由逆功率保护动作解列灭磁。
某汽论发电机组机械功率以5%PN/min速度减少60s时的无功功率变化
Tw=4s Tw=2s
双隔直
Tw=4s
P
Q
Uf
Q
汽论发电机采用转速、频率和合成加速功率信号的PSS无反调；采用有功功率信号的PSS有反调，部分三机励磁系统有严重的反调。
PSS选型阶段宜进行仿真计算以获得反调数据，据此选择PSS类型和相关参数。
反调的危害：
励磁可能越出合适的范围； 对电力系统产生扰动。
产生反调的原因
PSS应取与振荡有关的量，如转速、频率、加速功率。
在机械功率不变时，加速功率等于负的电气功率，因此，采用电气功率PSS的前提是机械功率不变。
机械功率变化时，Pe=Pm-Pa,ΔPe=ΔPm-
ΔPa≈ΔPm, ΔPm↓, ΔPe↓,Upss↑,Uf↑
减少反调的方法：
增减原动机出力操作时短时闭锁PSS输出；
减少隔直环节时间常数（在相位补偿满足要求时）；
采用双隔直环节；
减少PSS放大倍数（在系统阻尼容许时）；
减少PSS输出限幅值；
采用Pe和转速(或f)信号PSS；
减少原动机出力调整幅度和速度（临时措施）。
消除反调的方法：
采用频率或转速信号的PSS 采用合成加速功率信号的PSS
采用含频率或转速信号的单信号或双信号的PSS——ST2CUT模型
ωΔωΔPm/sTj PeΔPe
PSS2A
（Pm-Pe）*1/(sTj)=ω Pm/(sTj)-Pe/(sTj)=ω Pm/(sTj)= ω+Pe/(sTj)
5 PSS结构
测量、隔直、相位补偿、增益调整、限幅。