pss电力系统稳定器)模型
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-input PSS）、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。
电力系统稳定器PSS模型学习资料
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AVR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。
基于模糊理论的电力系统稳定器PSS的研究
摘要针对常规模糊电力系统稳定器(C-FPSS)的适应性能差，不利于规则调整的缺点，设计能在线调整量化因子的双模糊电力系统稳定器(D-FPSS)。
在常规模糊稳定器基础上增加一个上级模糊控制器,形成二级模糊控制系统。
该控制器通过调整加权因子改变控制规则，再用优化的控制规则进行控制。
为解决传统电力系统稳定器的不足，本文选用模糊控制理论设计新型的电力系统稳定器。
通过分析电力系统低频振荡机理和模糊控制理论基本原理将电力系统低频振荡分析模型和模糊理论控制模型相结合，在设计过程中同时考虑系统遭受的干扰和系统的不确定性，将系统设计目标转化成一种典型的电力系统模型—带地区负荷的单机无穷大电力系统进行了电力系统稳定器的设计研究。
通过考虑系统的干扰和不确定性的频率特性选取合适的加权函数，连同系统的名义模型一起构成所要求的增广被控对象，求出最优的模糊控制的电力系统稳定器。
该方法克服了传统模糊控制的缺点，不再是纯粹依赖控制专家的经验，而是根据控制效果来对控制参数和控制规则进行调整;同时保留了传统模糊控制的优点，消除了常规控制系统存在的鲁棒性与灵敏度之间的矛盾，使得模糊控制系统既具有鲁棒性以适应参数的变化，又具有很高的灵敏度。
关键字：双模糊控制器，电力系统稳定器，ABSTRACTConventional fuzzy power system stabilizer (C-FPSS) adaptation performance is poor, is not conducive to the rules regulating the shortcomings, design can doublefuzzy power system stabilizer online adjust the quantization factor (D-FPSS). In the conventional fuzzy controller is added on the basis of a higher form of fuzzy controller, two level fuzzy control system. The controller can change the control rule weighted factor, control and optimization of control rules.To solve the disadvantages of the traditional power system stabilizer, this paperuse fuzzy control theory to the design of power system stabilizer model. By analyzingthe mechanism of low frequency oscillation in power system and the basic principleof fuzzy control theory to the analysis of power system low frequency oscillation model and the theory of fuzzy control model are combined in the design process, considering the interference and the system suffers from the uncertainty, the designtarget of the system is converted into a typical power system model with the area loadof single machine infinite bus large power system was designed to study the power system stabilizer. Select the suitable weighting function by considering the interference and uncertainties of the system frequency characteristics, together withthe nominal system model together constitute the augmented the required object, calculate the power system stabilizer control optimal fuzzy. The method overcomesthe shortcomings of traditional fuzzy control, is no longer purely rely on expert experience, but according to the control effect of control parameters and control rulesare adjusted; while retaining the advantages of traditional fuzzy control, to eliminatethe contradiction between the robustness and sensitivity of conventional control system, which is robust to changes parameters of the adaptive fuzzy control system,and has a very high sensitivity.Keywords: double fuzzy controller，power system stabilizer ，Matlab simulation目录1绪论 (1)1.1 本课题的研究背景及意义 (1)1.2国内外的研究现状 (2)1.3本论文做的工作 (4)2. PSS的工作原理 (5)2.1 低频振荡电力系统模型 (5)2.2 PSS抑制低频振荡的原理 (7)2.3 小结 (9)3.双模糊控制器的设计 (10)3.1 模糊控制理论简介 (10)3.2 模糊电力系统稳定器的模型 (12)3.3 双模糊电力系统稳定器的基本原理 (13)3.4 双模糊电力系统稳定器的设计方法 (14)3.4.1 输入输出变量的选择 (14)3.4.2模糊化的方法 (14)3.4.3 模糊规则的确定 (15)3.4.4 反模糊化 (16)3.5双模糊电力系统稳定器的算法实现 (17)3.6 小结 (19)4 双模糊控制电力系统稳定器的仿真 (20)4.1 双模糊控制器的规则编写 (20)4.2 Simulink仿真 (25)4.3 仿真结果分析 (29)4.4 小结 (29)5.结论与展望 (30)5.1结论 (30)5.2 展望 (30)参考文献 (31)致谢............................................... 错误！未定义书签。
PSD_BPA与PSS_E暂态稳定数学模型比较_韩松
2010年第4卷第3期南方电网技术研究与分析2010，V ol. 4，No. 3 SOUTHERN POWER SYSTEM TECHNOLOGY Study&Analysis 文章编号：1674-0629(2010)03-0067-05 中图分类号：TM743 文献标志码：A PSD-BPA与PSS/E暂态稳定数学模型比较韩松1，徐政1，吴小辰2，金小明2(1. 浙江大学电机系，杭州310027；2. 南方电网技术研究中心，广州510623)摘要：对中国电力科学研究院引进并再开发的PSD-BPA程序与Siemens PTI公司开发的PSS/E程序的暂态稳定数学模型进行了分析比较。
通过对一个3机9节点交流系统算例和南方电网交直流系统算例的仿真计算，比较了两个程序的潮流和暂态稳定计算结果。
分析和计算表明，两个程序的计算结果比较接近。
关键词：PSD-BPA；PSS/E；电力系统仿真；暂态稳定；数学模型Comparison of Mathematical Models for Transient Stabilitybetween PSD-BPA and PSS/EHAN Song1, XU Zheng1, WU Xiaochen2, JIN Xiaoming2(1. Department of Electrical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China;2. CSG Technology Research Center, Guangzhou 510623, China)Abstract: Both PSD-BPA and PSS/E are simulation programs, and the former is introduced and developed by China Electric PowerResearch Institute while the latter is developed by Siemens PTI (Power Technologies International). This paper analyzes andcompares the mathematical models for transient stability in PSD-BPA and PSS/E, and calculates examples of a 3 machine and 9 busAC system and an actual AC/DC system in China Southern Power Grid on power flow and transient stability with the two software respectively．The results of the analysis and calculation show that the conclusions of PSD-BPA and PSS/E are almost the same．Key words：PSD-BPA; PSS/E; power system simulation; transient stability; mathematical modelPSD-BPA电力系统分析程序（简称BPA）[1−2]是中国电力科学研究院1980年左右从美国BPA （Bonneville Power Administration）引进的电力系统分析软件包。
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)及其在三峡的应用(4)(彭炜东,薛福文)
电力系统稳定器（PSS ）及其在三峡机组的应用三峡电厂彭炜东3.1. PSS －2A 模型及其试验结果由于3B 模型抑制无功反调的作用还不理想，三峡电厂与中国电力科学研究院合作，决定在三峡机组上采用PSS －2A 模型。
其传递函数及相关参数如下：参数建议为:Tw1=Tw3=10.0s Tw2=Tw4=10.0s Tj=8.23s Ks3=1.0 T1=0.51s T2=2.27s T3=T5=0.4s T4=T6=0.04sKsimax=0.1 Ksimin=-0.1 N=1 M=5图十一： PSS －2A 模型传递函数框图及相关参数2A 模型采用的输入信号为加速功率。
仿真试验表明，其在低频段能提供正阻尼。
在现场试验中，对本机低频振荡抑制作用及防反调效果如图十二、十三所示。
无功功率Q有功功率P图十二：PSS－2A模型，3%阶跃试验有功功率P无功功率Q图十三：PSS－2A模型，有功从600MW变化到450MW时，不闭锁PSS输出从仿真及现场试验可知，2A模型能在低频段提供正的阻尼，并能有效地抑制无功反调。
因此决定将装载有该模型的PSS装置在三峡机组上试运行。
目前三峡左岸电站已有8台机组安装了PSS－2A模型装置，通过三个多月的运行考核，装置运行情况基本良好。
3.2. 遗留问题在三种模型PSS的试验过程中，存在一个共同的现象，就是当PSS投入时，机组的无功功率会有一定的波动，这种波动的幅度在不同的有功负载下会有所不同，且没有明显的周期性。
在目前135米的水头下，三峡机组所带的负荷为600MW，在试验中发现，当机组负荷减小到450MW 时，无功的波动幅度最大，2A模型最大波幅可达70MVar，在机组带至满负荷时，这种波动较小，最大只有30 MVar，没有规律性，肉眼通过观察表计难以察觉，通过长时间的录波可捕捉到这种波动。
电科院也组织各方专家对该现象进行了分析，也有几种不同的意见，没有最终的结论，在此也不展开做详细的讨论。
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PSS4B模型的研究与实现
电力系统稳定器PSS4B模型的研究与实现华光辉，赫卫国，赵大伟，汪春，张新龙 (国网电力科学研究院，南京210003) 摘要：本文详细介绍了电力系统稳定器PSS4B模型、优点、参数整定以及在励磁调节器上的实现方法，以期促进电力系统稳定器技术的发展，为我国坚强智能电网建设提供更好的技术支撑。
关键词：PSS4B模型；励磁调节器；坚强智能电网0 引言由于电力系统规模的不断扩大和新技术的陆续应用，特别是普遍使用可控硅整流方式的快速励磁系统，使得励磁系统的增益变大，时间常数大为减小，降低了系统的阻尼，电气联系较弱的电网甚至出现负阻尼，导致系统出现频率很低(0.05〜2.5 Hz)的自发性系统振荡，严重威胁着系统的稳定。
自上世纪70年代以来，美国、日本及欧洲等国家和地区电力系统在运行中均发生输电线路低频功率振荡的事故，振荡严重时破坏互联系统之间的并列运行，造成联络线跳闸引发大面积停电。
近十多年来，我国各大电网也相继发生了联络线低频振荡的现象。
低频振荡的产生是因为系统阻尼的减小，那么抑制低频振荡的手段，一是减小负阻尼，二是增加正阻尼。
减小负阻尼的措施有：采用动态增益衰减减小负阻尼，检出低频振荡电压并加以抑制，复根补偿等。
增加正阻尼的措施有：采用电力系统稳定器(Power System Stabilizer, PSS)，最优励磁控制，静止补偿器，直流输电控制。
其中PSS 采用有功，转速或频率中的一个或两个信号作为附加反馈控制，在增加正阻尼的同时，不降低励磁系统电压环的增益，不影响励磁系统的暂态性能，容易实现，效果良好，在国内外得到了广泛的应用[1]。
电力系统稳定器是科学技术上的一项突破，对于世界上各国大型电力系统的运行，产生了重大的影响，在研究方法上也给予人们重要的启示。
它的出现不是完全依靠理论及数学方法构造或设计出来的，而是在人们长期的工程实践中，根据对于物理过程的深刻理解，结合控制理论及电子技术发展起来的。
电力系统稳定器PSS在应用中的差异
电力系统稳定器PSS在应用中的差异摘要：大容量高参数的电源系统与容量接近无限大的电网系统无疑是日后发展的方向，其带来的系统振荡的危害也是巨大的，如果不加以抑制及控制，其产生的灾难是瞬时的，巨大的，是人为操作无法及时避免的，而PSS的应用就是用来抑制系统振荡。
关键词：国标GB；美标IEEE；阻尼转矩作用；电力系统稳定器PSS模型电力系统稳定器（pss）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。
对于励磁系统模型的定义及操作办法在GB 7409.2《同步电机励磁系统电力系统研究用模型》中有详细的说明及定义，其中中国标准GB 7409.2《同步电机励磁系统电力系统研究用模型》等同采用了IEC 60034-16-2《旋转电机：第16部分：同步电机励磁系统第2章：电力系统研究用模型（Rotating electrical machines-part 16:Excitation systems for synchronous machines-chapter2:Models for power system studies,MOD）》，而IEEE Std 421.5《推荐用于PSS研究的励磁系统模型（Recommended practice for excitation systems models for power systems stability studies）》美标则规定了不同的研究模型GB 7409.2《同步电机励磁系统电力系统研究用模型》中电力系统稳定器输入信号一般有发电机有功功率、机端电压的频率、发电机转速或他们的组合。
多频段电力系统稳定器PSS4B-中国励磁专业网
多频段电力系统稳定器PSS4B邓小君许其品(国电南瑞科技股份有限公司)摘要：随着电网互联发展，低频振荡频率不断减小，低至0.2Hz以下。
电力系统稳定器（power system stabilizer，PSS）是抑制低频振荡的重要手段，目前机组广泛配置的PSS2B模型对0.2Hz以下低频振荡抑制作用显著弱化，为解决这一问题IEEE提出一种多频段电力系统稳定器-PSS4B，本文对比PSS2B，详细介绍了PSS4B模型结构、频率特性、阻尼效果等方面的特点，表明PSS4B模型比PSS2B模型具有更好的适应性，为PSS4B进一步的深入研究及应用推广奠定良好基础。
关键词：多频段电力系统稳定器PSS4B; PSS2B; 低频振荡;阻尼效果；励磁系统ABSTRACT：With the development of power grid interconnection, low-frequency oscillation frequency is reduced, as low as 0.2 Hz. Power system stabilizer (power system stabilizer PSS) is an important tool to suppress low frequency oscillation. However now the PSS2B model that widely available for generating sets, whose inhibition significantly weakened for 0.2 Hz low frequency oscillation. To solve this problem，IEEE proposes a multiband power system stabilizer - PSS4B, this paper compare to PSS2B, introduce PSS4B model structure , frequency characteristics, damping effect and so on, a good conclusion is concluded that PSS4B model has better adaptability than PSS2B，and lay the good foundation for PSS4B further in-depth research and application promotion.KEY WORDS:multiband power system stabilizer (PSS4B);PSS2B;low frequency oscillation; damping effect; excitation system1.引言为保证电网的安全，要求并网主力发电机的励磁调节器均投入电力系统稳定器(power system stabilizer，PSS)。
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(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。
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PSS介绍
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
有补偿Ф (°)
-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
5
0.5
6
0.6
7
0.7
8
0.8
9
0.9
10
1.0
11
1.1
12
1.2
13
1.3
14
1.4
15
1.5
16
1.6
17
1.7
18
1.8
19
1.9
20
2.0
无补偿Ф (°)
-21.1 -32.6 -42.5 -49.7 -55.0 -59.1 -64.3 67.0 -69.6 -71.1 -70.9 -66.5 -67.3 -81.8 -92.6 -96.3 -100 -103 -106 -106
- 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)。
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-input PSS）、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。
PSS2B，双输入PSS，一个输入量是ω，一个是P，三级超前滞后环节。
其原理是利用ω和P计算发电机机械功率ΔPm和电磁功率ΔPe，二者一减得到发电机的加速功率ΔPa，这样当机组单方向增负荷或单方向减负荷时，加速功率等于零，PSS不起作用即不产生无功反调。
只有当机组有功增减变化即振动时，PSS才起作用，抑制系统低频振荡。
PSS3B也是双输入PSS，一个输入量是ω，一个是P，相当于一个ω输入的单PSS与一个P输入的单PSS叠加、协调工作，在我国使用很少，我估计参数不好整定。
PSS4B是一个多频段的PSS，将ω分成三个频率段分别处理最后再叠加，可以提高PSS在超低频范围的作用，非常复杂，应用更加少见，但是理论研究前景看好。
比较IEEE1992年版和2005年版PSS模型分类，PSS1A的分类没有变化，增加了PSS3B和PSS4B。
令人困惑的是用P222B取代了PSS2A，为什么IEEE要用PSS2B来取代PSS2A呢？
比较PSS2A和PSS2B，二者都是双输入PSS，都是采用加速功率计算原理，唯一的区别是PSS2A只有两级超前滞后环节，而PSS2B具有三级超前滞后环节。
超前滞后环节多，参数的调整方便，更加适用于工程领域。
在2005年版IEEE之前，中国电力科学院发现只有两个超前滞后环节的PSS2A调整参数不方便，故实践中增加了一个环节，并把这种具有三个超前滞后环节的PSS2A称为的“改进型PSS2A”，从原理上称为“双输入信号加速功率型PSS”。
2005年IEEE修订了PSS模型标准，把具有三个超前滞后环节的PSS2A称为PSS2B，替代了原来的PSS2A模型。
显然，从原理上讲，PSS2B也就是PSS2A，因此造成P SS2A与PSS2B 在工程实践混用。
但是按照IEEE的新标准，现在应该改叫PSS2B。
PSS在国外的历史始于上世纪60年代，在我国始于70年代，着名PSS 专家刘取老师在《电力系统稳定性及发电机励磁控制》序言中对此有一个简单叙述。
2006年水电励磁技术标准《DLT583_2006大中型水轮发电机静止整
流励磁系统及装置技术条件》将PSS划分为“广义形式的单输入电力系统稳定器(PSS1A型)”和双输入电力系统稳定器（PSS2A），如下图所示。
?
??? 2008年国家励磁技术标准《GBT7409.2-2008同步电机励磁系统电力系统研究用模型》将PSS划分为PSS1（单输入信号PSS）PSS2（加速功率型PSS）PSS3（双输入信号PSS），也如下图所示。
?
??? 显然，国标的PSS1就是IEE的PSS1A，PSS2就是PSS2B，PSS3就是PSS3B。
但是我们习惯上还是采用IEEE标准《IEEE Std 421.5-2005 IEEE
推荐的电力系统稳定研究用励磁系统数学模型（IEEE Recommended Practice for Excitation System Models for Power System Stability Studies）》来划分PSS模型。