电科院PSS装置使用说明书.

1、PSS-1 型数字式电力系统稳定控制装置使用说明书中国电力科学研究院2004年4月数字式电力系统稳定器装置使用说明研究表明，在发电机励磁控制系统中，引入除发电机机端电压以外的附加控制信号，如同步发电机的电功率,轴速度和频率等信号或上述信号的组合,经过一定的相位处理后，再通过励磁调节器去控制发电机的励磁，可以增加机组的阻尼力矩，有效平息系统的低频振荡,提高电力系统的稳定性 .电力系统稳定器(PSS-Power System Stabilizer) 就 是提供增加系统阻尼力矩的附加励磁控制部件PSS-1型电力系统稳定控制装置适用于无电力系统稳定器的模拟式励磁调节器中，以增加励磁控制对系统低频振荡的

2、阻尼作用.对于新型的数字式励磁调节器，在设计中都已经装备有稳定控制软件或硬件，一般不需要外加的PSS部件.在特殊的情况下，如无整定计算资料，调试方法等，也可以使用本装置.国内一些厂家仿进口装置开发了模拟式电力系统稳定器，但普遍存在着零漂影响大，元件易老化，参数不易确定等缺点，目前正在试图以数字式电力系统稳定器替代模拟式 电力系统稳定器.接入PSS-1型数字式电力系统稳定器 ,需要220V或110V直流电源,励磁调节器(AVR)中 要有相加点,输入信号为发电机端 PT三相线电压(额定为100V)和发电机CT两相(A,C)电 流.对于水轮发电机励磁控制，还需要操作有功的闭锁接点，以便在人工增减发电

3、机有功功率时闭锁PSS输出,防止反调.PSS-1电力系统稳定器应用精确简单的算法原理，软、硬件采用模块化体系结构和 高抗干扰设计，操作简单、实用，运行可靠。PSS-1装置具有如下特点：1. 采用高性能的高速 DSP( TMS320F243 )单片数字信号处理控制器作为主控单元。2. 采用高速14位AD，极大提高测量精度。保护通道误差小于0.5%，量测通道误差小于 0.2% o3. 用大容量串行 EEPROM存放参数定值，保证数据安全可靠。4. 采用全交流采样，软件数字滤波，彻底消除了硬件电路零漂的影响。5. 全中文液晶显示，操作界面直观简便。6. 装置具有完善的自检功能；三级 Watchdog

4、及电源监视功能，保证装置可靠运行。7. 所有定值和参数均可在面板上直接操作。8. 直接安装在励磁调节器柜上。9. 拔插式结构，CT回路采用自短路端子，便于检修。10. 电磁兼容设计，抗干扰能力强。欢迎广大用户垂询并提出宝贵意见，我们将竭诚为用户服务。可按照用户要求特殊设 计和生产。一、用途及特点PSS-1数字式电力系统稳定装置是新开发的自动装置。通过励磁控制系统，用来抑 制系统低频振荡。二、主要功能2. 1 .基本功能PSS稳定装置的输入是发电机的有功信号，经过隔直环节和补偿环节，最后输出到励磁调节器，作为励磁调节器综合环节的一个负的输入。其传递函数如图1。在稳态运行时，由于隔直环节的作用，输

5、出信号为零。当系统受到扰动时，系统的低频振荡分量 将使PSS产生输出信号，如果 PSS相位补偿适当，将产生阻尼低频振荡的转矩，整个 PSS装置的增益和相位决定了它对系统的阻尼效果。2. 2.装置自检功能功能名称判据PT断线Umax-Umin30V。其中Umax， Umin分别为线电压的最大值及最小值。其它自检含定值出错、RAM出错、ROM出错、电源消失、AD故 障等。2. 3、量测计量功能测量对象测量范围测量精度三相电压0150V0.2% 两相电流010A0.2%有功、无功02600W (Var)1%三、主要技术指标3.1、量测交流电流IA、IC额定：5A(1A)过载能力：10A连续；20A,

6、10秒；100A,1秒功率消耗：额定电流 5A时，每回路小于0.5VA精确工作范围（0.5%误差）：0.110A3.2、 量测交流电压 UAB、UBC、（ UCA ）额定：100V过载能力：150V连续；功率消耗：额定电压 100V时，每回路小于 0.5VA精确工作范围（0.5%误差）：10V150V3.4工作电源：额定：直流220V或110V工作范围：70V265V功率消耗：小于10VA3.5频率：额定：50Hz工作范围：土 2%3.6整定误差：电流整定值：小于土 2%整定电流土 2毫安时间整定值：小于土 2%整定时间土 20毫秒 3.7绝缘性能绝缘电阻：带电部分对地应不小于 100兆欧（5

7、00V摇表）介质强度：交流回路对地和交流回路之间耐压水平为工频电压2KV3.8抗电磁干扰性能高频脉冲干扰试验：能承受频率为 1MHz及100KHz衰减震荡波（第一半波电压幅 值共模2500V，差模1000V）脉冲干扰试验。快速瞬变干扰试验：能承受IEC255-22-4标准规定的IV及（2KV 10%）快速瞬变干扰 试验。3.9温度基准环境温度：20 2 C运行范围：-10+50 C储藏温度：-20 C+70 C3.10湿度5%95%，不结露3.11 运输重量：4.0kg（含包装）3.12包装体积：长 X 宽 X 高=290mm x 125mm x 180mm四、原理及功能特点本装置输入量包括计

8、量用A、C相电流及A、B、C电压，经信号调理电路转换为02V的电压信号，并送至 14位AD,转化为数字信号后送给中央处理器（TMS320F243，中央处理器将各通道数据读入、运算、处理，输出信号接至励磁调节器的加法器上。4.1抑制低频振荡PSS-1型电力系统稳定控制装置是以发电机电功率为信号的电力系统稳定器.输入发电机三相电压和两相电流，经过软件计算得出发电机的加速功率，经过隔直和超前-滞后环节以及限幅，输出信号送入到励磁调节器中，与发电机端电压，给定电压相加共同控制发电机的励磁.4.2 PT断线通过比较3个线电压的大小来判断是否有PT断线，监测判据如下：Umax-Umi n 30V其中Uma

9、x，Umin分别为3个线电压的最大值及最小值。当监测到有PT断线时装置故障指示灯点亮，同时装置故障报警出口动作， 切除PSS4.3 装置其它内部自检装置除对 PT、CT进行实时监测外，还对保护定值、EEPROM、RAM、ROM、电源、AD等进行实时监测，当发现上述监测项有异常时装置统一做如下处理装置故障指示灯点亮，同时装置故障报警出口动作。当发生内部自检故障时，切除PSS五、安装及接线5. 1安装PSS- 1型装置安装位置应尽量远离热源和强电磁环境，附录B提供了安装尺寸和开孔尺寸，附录A提供了端子排列表。电流互感器 CT带负载能力应不低于 3VA，为保证动作的准确性，CT选择要求保证从正常工作

10、状态到短路状态均为线性。注 意1. 为防止干扰和冲击，装置要保证低阻接入地线网。2. 由于 CT 开路会产生高压，尽管装置中使用的是自 短路电流端子，但施工和检修过程中为安全起见，操 作前应将电流进线短路。5. 2接线PSS-1的后端子布置图如附录A，各端子定义如下:5. 2. 1 BD端子排5为PSS正常时的电压输出地， 2、4为PSS正常输出时的电压输出端，其中2为正常输出，4为取反输出。6 8亦为输出值，便于试验和测量使用，装置正常运行时， 用户不使用。1、3为试验时的负、正电压加入端9、10; 11、12分别为量测回路 A相、C相电流的进与出。13、15、17分别为A相、B相、C相电压

11、的输入。14、16分别为工作电源正、负输入。19为装置报警输出节点公共端。21为PSS投入输出节点，此节点有自保持功能。23为PSS退出输出节点。25为PSS闭锁开入量，26位PSS投推开入量，要求输入节点的一端接B14（ +KM），一端接相应的输入端子。30为接地端子，要求此端子与机箱及大地良好接触。六、面板及菜单操作说明本装置，采用汉化菜单，液晶显示，人机界面友好，小键盘操作方便灵活，测量显 示、定值整定，故障报告等均可在面板上完成，使调试、运行、维护方便。装置面板如附录 C所示，由8个操作按键、1个系统复位按钮、5个指示灯及一个 128*64点阵式液晶显示器组成，各部分功能描述如下：6.

12、1点阵式液晶显示器液晶显示器是装置实现人机交互的窗口，用于显示各种菜单、测量数据及故障记录 信息。6.2指示灯装置面板上有运行、故障、闭锁、退出4个指示灯含义如下：运 行指示灯（绿色）此指示灯为PSS装置运行状态的指示灯。故障指示灯（黄色）此指示灯为装置异常指示灯，当装置出现PT断线、装置自检故障（含整定值、RAM、ROM等的CRC校验出错）等故障时点亮。此指示灯为非保持指示灯，当故障出现时点 亮，故障一旦消失，指示灯即自行熄灭。闭锁指示灯（红色）调节有功的节点会闭锁 PSS的输出。此时指示灯亮 退出旨示灯PSS退出状态的指示。6.3按键本装置设有9个键，分别为复位：系统“复位”按钮，强制装置

13、重新启动。、丁多功能键，上下移动光标及翻屏功能，在需要修改参数时能完成数值的加减及状 态的变化。門、巴：多功能键，光标左右移动功能。确认I :菜单选择确认，或定值修改确认。取消 取消当前操作，或退出本级菜单，返回上一级菜单。6.4 液晶显示菜单详解6.4.1 主菜单：1、 测量显示2、参数整定3、方式选择4、 开入状态5、精度调整6、系统设置装置上电运行后，自动进入主菜单状态。如下所示。通过口、 键来改变当前的光标位置，光标闪烁的行即为当前工作栏，按确认|键即会进入下一级子菜单。当菜单栏数大于4时，液晶显示会自动滚屏显示，“”符号为菜单行结束符，此符号出现表示当前行为本级菜单的最后一栏。6.4

14、.2测量显示”子菜单测量显示子菜单将当前的测量值实时的显示在屏幕上 ，如下图所示，共计显示 4个测 量值和计算值。其中有功功率和无功功率的显示是以 PT二次电压和 CT二次电流计算 的结果，实际功率值为显示值再乘上 PT变比和CT变比即可。其余的显示值为实际值。有功P:* * w无功Q:*.* Var试验U:* *v输出V:* *v有功功率P，单位：W无功功率Q，单位:Var试验输入电压U，单位:V装置输出电压V，单位:V6.4.3参数整定”子菜单在本级菜单中对所有的参数定值进行整定，本菜单为二级子菜单，光标在本菜单行闪烁时，按 下确认键，程序自动提示“输入密码”，用鬥、二、丄、山四个键结合输

15、入密码后再按确 认 键，如果密码正确，即可进入下一级菜单，如下所示，如果密码错误，则提示“密码错”并返 回上一级菜单。在上图所示的菜单下，可以用 11键移动光标来选择需要整定的菜单，选定后按 确认 键，进入下一级菜单进行参数整定，通过 日、曰、1、UI 键来改变定值，注意 整定的定值必须在屏幕最下一行提示的整定范围之内，超出范围的整定值无效，设定好定 值以后如按确认 键则程序自动将有效定值记录下来，并返回上一级菜单；设定好定值后， 如果按下取消 键，本次修改的定值被放弃，装置仍用原先的定值，并返回上一级菜单。其中：1.比例环节放大倍数K12.放大倍数K2, K2=T7/M1.放大倍数K13.放

16、大倍数K32.放大倍数K23.放大倍数K34.放大倍数K44.放大倍数K45.隔直环节的时间常数Tw15.隔直环节Tw16.隔直环节的时间常数 Tw26.隔直环节Tw27.隔直环节的时间常数 Tw37.隔直环节Tw38.补偿T18.一级超前滞后环节的时间常数T19.补偿T29.一级超前滞后环节的时间常数T210 .补偿T310.一级超前滞后环节的时间常数T311.补偿T412 .补偿T511.一级超前滞后环节的时间常数T413补偿T612.三级超前滞后环节的时间常数T514 .补偿T713.三级超前滞后环节的时间常数T615 .补偿T814.补偿时间常数T7, 一般T7-TW216 .补偿T9

17、17 .试验倍数Kt15.斜坡函数T818 .输出级别W116.斜坡函数T9,一般T8=5T919 .输出通道W217.无补偿实验时输入信号的放大倍数Kt20 .输出系数18.选择从哪一环节输出，主要是便于做实验，默认为：11,21.22.有功投入有功退出即从最后一级输出。23 .阻值19.输出有两条通道,1通道用于实验输出,0通道用于PSS正常运行时的输出。默认为0,即为正常运行时的输出20.为了提高信噪比，需提高输出时的信号，输出系数是指最后输出时的放大倍数21. PSS的启动投入值，有功值是额定功率的百分之多少时PSS投入运行默认为：0.3，即是额定功率的30 %时投入。22. PSS的

18、退出值，有功值是额定功率的百分之多少时PSS退出运行。默认为：0.2，即是额定功率的20%时退出23.阻值，指的是机组的交轴电抗值6.4.4 “方式选择”子菜单1.有补偿试验OFF2.无补偿试验OFF3.试验结束ON4.装置投退ON光标在主菜单第三行“ 3.方式选择”时，按确认键，即进入该 菜单，如下所示在做有补偿试验时，将有补偿试验置为 ON ”状态，在做无补偿试 验时，将无补偿试验置为“ ON ”状态，在正常运行时，将有补偿试 验和无补偿试验都置为“ OFF”状态，将试验结束置为“ ON ”状态。装置投退置为“ ON”时,装置投入，装置投退置为“ OFF”时，装置退出6.4.5 “开入状态

19、”子菜单通过液晶显示器实时监视接入装置的开关量状态，操作方法如下，光标在主菜单第1.有功闭锁OFF2.远方投退OFF3.备用OFF4.备用OFF四行“ 4.开入状态”时，按 确认 键，即进入该菜单，如下所示， 按 取消 键退回到主菜单。当状态为 ON 表示输入节点闭合; 当状态为 OFF 表示输入节点打开。6.4.6 “精度调整”子菜单为了提高测量精度及测量稳定性，本装置摒弃了机械式电位器，而采用先进的数字 式自动校准方法，也既本菜单功能。但请使用者注意：精度调整菜单主要为装置出厂调试设置，正常使用时尽量不要用此功能！除非装置出现测量误差较大的情况。如确实需要进行精度调准工作，请严格按照以下说

20、明使用。精度调整菜单具体的使用方法为:1. 自动校准2. 校准量测电流3. 校准量测电压4. 备用将光标移到主菜单第 7行“7.精度调整”闪烁时，按下 确认 键，并输入正确的 密码，进入精度调整菜单，如右所示。(1) 自动校准：对所有交流测量通道进行校零，要求装置所有通道输入为零。当确认装置所有通道输入为零时，将光标移到本菜单第1行，按确认键，装置既进行自动校零，如果装置没有任何告警，表示自动校零成功；如果装置故障指示灯点亮，表明自动校零失败。装置保留原先参数。(2) 校准量测电流：对计量用IA，IC通道进行比例系数的调准，要求IA，IC通道同时输入一标准的 5.00A电流。当确认装置量测 I

21、A、IC通道同时施加了标准的 5.00A电流时，将光标移到本菜单第4行，按确认键，装置既进行自动系数调准，如果装置没有任何告警，表示自动调准成功；如果装置故障指示灯点亮，表明自动调准失败。装置保留原先参数。(3) 校准量测电压：对三相电压进行比例系数的调准，要求UAB、UBC输入一标准 的100.0V电压。当确认装置 UAB、UBC通道施加了标准的 100.0V电压时，将 光标移到本菜单第 5行，按确认键，装置既进行自动系数调准，如果装置 没有任何告警，表示自动调准成功；如果装置故障指示灯点亮，表明自动调准失败。装置保留原先参数。注意：由于装置自动校准时，都以输入量为参考，所以输入参考源的精度，将直接影响装 置最终的测量精度。为了保证装置的测量精度，要求采用高精度、高稳定度的信号源作为参考源 6.4.7 “系统