电力系统稳定器PSS简介汇总

1、电力系统稳定器PSS英文：power system stabilizati on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 -15

2、0。(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

3、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:(2PSS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。(2ALSTH0M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。3. PSS放大倍数和输出限幅PSS放大倍数都以标幺值表示。输入值按 PSS信号是哪一种，取机组额定有功 功率、额定转速

4、或额定频率为基值。输出值以PSS迭加点额定机端电压为基值。当PSS迭加点与电压迭加点不一致时，要按低频振荡频率下的环节放大倍数折算额 定机端电压值。因PSS中的超前滞后环节影响放大倍数，本文以1Hz下的放大倍数 进行比较.4. PSS开环频率特性开环频率特性用于测量增益裕量及相角裕量，判断闭环控制系统的稳定性，判断PSS放大倍数是否适当。可在 PSS输入端或PSS输出端解开闭环进行测量。由表5可见，除台州电厂7、8号机和北仑电厂2号机以外,开环频率特性的增益裕量及相角裕量均符合 DL/T650-1998标准的要求，增益裕量大于6dB、相角裕量大于405. 负载电压给定阶跃响应负载电压给定阶跃响

5、应作为为验证试验项目，可以直接观察PSS投入引起地区 内与本机有关振荡模式阻尼比的提高，从表6中可见振荡频率均在1.18Hz以上。阶 跃响应不能检验区域间与本机有关振荡模式阻尼比的提高。试验结果表明 ，以上机 组PSS的作用均有效。有的机组对负载电压阶跃反映迟钝，以至难以测量，这可能是调节器的一些环节 滤去了阶跃信号中的高频分量，也可能是在试验工况下系统组尼比较大。二、对PSS工作的几点看法1、关于相位补偿的频率范闹DL/T650-1998大型汽轮发机自并励静止励磁系统技术条仆提出了PSS应满足该机各振荡模式下的相位补偿要求，其振荡频率一般在0.2Hz2.0Hz范围内。 相位补偿可按分析计算得

6、出该系统振荡模式的实际频率范围设计，也可按0.2Hz2.0Hz频率范围设计。后者因频带宽，不易在全范围满足要求，如果有一定的经验，也可以经初步分析后 进行现场试验整定。以上所列浙江电网 PSS整定I作均为不依靠系统计算分析，仅 由现场试验整定。除ALSTHOM机组PSS因没有可调整点无法扩大相位补偿的频 率范围之外其它机组在0.5Hz1.6Hz内满足-60 -135有补偿频率特性的要求。这 里要指出，在DL/T650 1998发布之前,采用有补偿频率特性-60 -135 的要 求:DL/T650-1998提出了有补偿频率特性-80 -135 的要求。ALSTHOM机组PSS的相位补偿仅满足0.

7、75Hz以上低频振荡范围的要求。其 原因是PSS仅设计一个隔直环节，没有超前滞后环节。建议:(1对电力系统进行小干 扰稳定性分析后，判断ALSTHOM机组PSS是否需要重新设计。(2应在供货前提供 励磁系统数学模型参数，得到确认后再发货。现场试验整定的条件为，励磁调节器可以进行励磁系统滞后特性的测量，即可以 在PSS迭加点加入测量川的噪声信号。但有些微机励磁调节器做不到。对 此QL/T650-1998柄;准中明确要求，励磁调节器应具备测量励磁控制系统滞后特性 的功能。将PSS计算分析得到不同运行方式利事故状况下的励磁系统滞后特性，结合现 场试验实测励磁系统滞后特性，从而合理而准确地整定PSS参

8、数。2、关于振荡模式的分析通过振荡模式的分析，了解各振荡模式的振频和阻尼比。PSS首先应保证在大小运行方式下阻尼比均满足要求。于是要分析无PSS时大小运行方式下的阻尼比，确定必须投入PSS的电厂和机组电力系统故障以后阻尼往往被削弱，所以要进行故障预测和故障后动态稳定性 分析，以判断在故障情况FPSS是否仍可为系统动态稳定提供足够的正阻尼。如存在 问题，需进行进一步研究。各振荡模式的振频应包括在PSS频带范围内由于振荡模式分析需要电力系统和励磁系统的参数，需要运行状态和分析经验 的积累，建议在开展分析工作的同时，不失时机地通过现场试验将大型汽轮发电机组 PSS投入运”通过投入试验来验证和改进分析

9、工作，用计算分析来指导和简化PSS投入试 验。3、关于PSS放人倍数PSS放大倍数可按临界放大倍数的1/31/5整定。浙江电网PSS试验均采用测 量开环频率特性稳定裕量的方法测量调整 PSS放大倍数。其原因有三个：一是测量 开环频率特性稳定裕量采用加白噪声到励磁系统的方法，试验简单,且对发电机的扰动较小，试验安全:二二是有的装置PSS放大倍数调整困难，临界放大倍数不易达到： 三是有的装置PSS放大倍数做死了，没法调整。在已进行的9处PSS试验中，只有台 州电厂7、8号机ALSTHOM机组的增益裕量和相角裕量都小于标准规定值 ，说明采 用测量开环频率特性稳定裕量的方法来测量调整PSS放大倍数是可

10、行的。台州电厂7、8号机ALSTHOM机组的增益裕量和相角裕量小于标准规定值 但 是其PSS放大倍数却只有0.27和0.48,在9台机的PSS放大倍数中偏小。北仑电厂1号机PSS计入PSS迭加点到励磁电压的放大倍数后，从PSS信号输入点到励磁电 压的总放大倍数看，与稳定裕量的关系是明确的台州电厂7、8号机和北仑电厂2号机总放大倍数人于其它机组一倍以上，它们 的稳定裕量明显低于其它机组台州电厂5号机组和温州电厂1、2号机组有着相近的总放大倍数，但是它们的 稳定裕量有差别，这说明放大倍数与机组在系统中的位置有关，放大倍数需要由试验 或计算的稳定裕量来决定。对一些原动机稳定性不是很好、平时有功功率就

11、有波动的机组，若PSS仅采用 有功功率信号，会增加机组有功功率的波动。因为仅采用有功功率信号的 PSS有反 调作用。对此，首先应减小原动机的扰动，其次PSS取较小的放大倍数。4关于PSS输出限幅放大倍数大，PSS输出就容易限幅。比如取有功功率为信号的 PSS放大倍数为1, 输出限幅为5%,当有功功率波动大于5%就限幅，即使有功功率波动人到无穷,PSS输 出只使基波幅值增加到5%的1.27倍。一般认为,PSS输出限幅可以按5%10%考不同的振荡模式和强度对系统的破坏是不同的。故障发生可能伴随几种振荡模 式，限幅是不加区别的削弱PSS信号对各种振荡模式的控制。智能式的 PSS有可能 判别严重后果的振荡模式并加大对其的控制力度。5.核实振荡模式分析结果可以通过励磁系统加入阶跃信号给系统一个激励，分析该响应,得到与本机有关 的振荡模式，从