《电力系统稳定器整定试验导则gbt+40591-2021》详细解读

《电力系统稳定器整定试验导则gb/t40591-2021》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语和定义4试验条件5试验项目及要求6参数整定contents目录7参数重新整定的条件附录A(资料性)PSS模型附录B(规范性)振荡频率和阻尼比计算方法附录C(规范性)动态功角稳定计算参考文献011范围为制造商提供整定试验的标准流程和要求。电力系统稳定器制造商指导运营商正确进行电力系统稳定器的整定试验，确保电网稳定运行。电力系统运营商为监管机构提供监管和评估电力系统稳定器性能的依据。电力监管机构适用对象010203电力系统稳定器整定试验的基本原则和方法。电力系统稳定器性能评估和参数设置的标准。电力系统稳定器与励磁控制系统的配合要求。电力系统稳定器在电网故障和异常情况下的响应特性测试。内容涵盖022规范性引用文件电力系统安全稳定导则，该导则规定了电力系统安全稳定运行的基本要求，是电力系统稳定器整定试验的重要参考。GB/TXXXX-XXXX电力系统自动装置术语，该标准定义了电力系统自动装置的常用术语，包括电力系统稳定器的相关术语，有助于准确理解和描述稳定器整定试验中的相关概念和参数。GB/TXXXX-XXXXGB/T标准DL/TXXXX-XXXX大型汽轮发电机励磁系统技术条件，该技术条件规定了大型汽轮发电机励磁系统的技术要求，包括励磁系统的性能、结构、试验等方面的规定，为电力系统稳定器整定试验中励磁系统的相关测试提供了依据。DL/TXXXX-XXXX同步发电机原动机及其调节系统参数实测与建模导则，该导则提供了同步发电机原动机及其调节系统参数实测和建模的方法，有助于在电力系统稳定器整定试验中准确获取和建立相关模型。DL/T标准国家能源局文件关于进一步加强电力安全生产工作的通知，该通知强调了电力安全生产的重要性，提出了加强电力安全生产工作的要求，对电力系统稳定器整定试验的安全实施具有指导意义。电力行业协会标准其他规范性文件电力工程技术标准体系表，该体系表汇总了电力工程技术的各项标准，包括与电力系统稳定器整定试验相关的技术标准，为试验的实施提供了全面的技术支持。0102033术语和定义定义电力系统稳定器（PSS）是一种附加励磁控制技术，用于提高电力系统的动态稳定性。作用通过向励磁系统提供附加控制信号，以阻尼电力系统的低频振荡，从而提高系统的稳定性。3.1电力系统稳定器励磁控制系统是发电机的重要组成部分，用于控制发电机的励磁电流，以维持机端电压的稳定和调节无功功率。定义通常由励磁调节器、励磁功率单元和发电机励磁绕组等组成。组成3.2励磁控制系统VS滞后特性是指励磁控制系统在接收到附加控制信号后，由于系统惯性、延迟等环节的存在，使得附加力矩的产生相对于信号输入存在一定的滞后。影响滞后特性会影响PSS的控制效果，因此需要在整定试验中进行测量和补偿。定义3.3滞后特性定义整定试验是指对电力系统稳定器进行参数设置和调整的过程，以确保其在实际运行中能够发挥最佳的控制效果。目的通过整定试验，可以确定PSS的最佳参数配置，提高电力系统的稳定性和动态性能。3.4整定试验044试验条件电源稳定性试验期间，电源应保持稳定，电压和频率的波动应在规定范围内。电源容量电源应能提供足够的功率，以满足试验过程中可能出现的最大功率需求。4.1试验电源要求应使用高精度的测量设备，以确保试验数据的准确性。测量设备应使用能够连续记录试验数据的仪器，以便后续分析。记录仪器应具备可调节的励磁控制系统，以便进行不同工况下的试验。励磁控制系统4.2试验设备要求试验环境应保持适宜的温度和湿度，以确保试验设备的正常运行。温度与湿度应尽量减少外部电磁干扰对试验结果的影响。电磁干扰应采取必要的安全措施，确保试验人员和设备的安全。安全措施4.3试验环境要求设备检查在试验开始前，应对所有试验设备进行全面的检查，确保其处于良好的工作状态。试验方案应制定详细的试验方案，包括试验步骤、预期结果和风险评估等。人员培训参与试验的人员应接受必要的培训，熟悉试验方案和设备的操作方法。0302014.4试验前准备055试验项目及要求测量目的了解励磁控制系统的滞后特性，为电力系统稳定器的设计和整定提供依据。注意事项在高功率因数运行时进行测量，以确保测量的准确性。测量方法通过测量机端电压对PSS迭加点的滞后角度来近似确定附加力矩的滞后角度。5.1励磁控制系统滞后特性的测量01试验目的验证电力系统稳定器的性能和参数设置是否满足系统稳定要求。5.2电力系统稳定器的整定试验02试验步骤包括初步整定、详细整定和最终验证三个阶段，确保稳定器在各种工况下都能有效工作。03评价标准根据试验结果，评估稳定器的性能指标，如相位补偿特性、增益设置等。030201试验目的测试电力系统在受到扰动后的动态响应特性，以评估稳定器的实际效果。试验方法通过模拟不同类型的扰动（如负荷突变、短路故障等），观察系统的动态响应过程。数据分析根据试验数据，分析系统的动态性能指标，如振荡频率、阻尼比等。5.3系统动态响应试验安全措施在进行试验前，应确保所有安全措施已到位，避免发生意外事故。数据记录详细记录试验过程中的所有数据和现象，以便后续分析和总结。结果评估根据试验结果，对电力系统稳定器的性能和整定效果进行全面评估，并提出改进建议。5.4其他相关试验要求066参数整定PSS时间常数PSS的时间常数应根据励磁系统的动态特性和电网的要求进行调整，以实现最佳的控制效果。PSS相位补偿由于励磁控制系统存在滞后特性，PSS需要提供相应的相位补偿，以保证附加力矩的及时产生。PSS增益根据发电机组的特性和电网的要求，合理设置PSS的增益，以确保系统的稳定性。6.1电力系统稳定器（PSS）参数设置6.2励磁控制系统参数整定励磁限制功能为确保发电机组的安全运行，应合理设置励磁限制功能，如过励限制、欠励限制等。励磁调节器参数根据发电机和励磁机的特性，调整励磁调节器的参数，如比例系数、积分时间常数等，以实现稳定的励磁控制。滞后特性测量在参数整定前，应对励磁控制系统的滞后特性进行测量，以便为PSS的参数设置提供依据。6.3试验验证与调整阶跃响应试验通过进行阶跃响应试验，验证PSS和励磁控制系统的动态性能，确保参数设置的合理性。负载阶跃响应试验在发电机组带负载的情况下，进行阶跃响应试验，进一步验证PSS和励磁控制系统的性能。077参数重新整定的条件电力系统变化系统结构变更当电力系统的网络结构发生变化，如新增或减少发电机组、输电线路、变压器等设备时，需要对电力系统稳定器参数进行重新整定。系统运行方式改变电力系统运行方式的调整，如改变发电机的出力分配、调整负荷等，也可能影响系统的稳定性，因此需要对稳定器参数进行相应调整。励磁系统是电力系统稳定器的重要组成部分，其参数的改变会直接影响稳定器的性能。因此，当励磁系统的参数发生变化时，需要对电力系统稳定器参数进行重新整定。励磁系统参数变化发电机的电气和机械参数，如阻抗、时间常数等，对电力系统的稳定性有重要影响。当这些参数发生变化时，也需要对电力系统稳定器参数进行调整。发电机参数变化设备参数变化电力系统稳定器的控制策略可能因应系统需求或技术进步而进行调整。在更改控制策略后，需要对稳定器参数进行重新整定，以确保其满足新的控制要求。稳定器控制策略更改AVR与电力系统稳定器密切相关，其参数的调整也可能影响稳定器的性能。因此，在AVR参数调整后，需要对电力系统稳定器参数进行相应调整。自动电压调节器（AVR）参数调整控制策略调整08附录A(资料性)PSS模型PSS功能电力系统稳定器（PSS）是一种附加励磁控制技术，用于提高电力系统的稳定性。模型结构PSS模型通常包括信号输入处理、相位补偿、增益调整以及限幅等环节。应用范围适用于各种类型的发电机组，尤其是大型汽轮发电机和水轮发电机。PSS模型概述可选的输入信号包括转速偏差、功率偏差或频率偏差等。输入信号选择根据实际情况调整PSS的增益，以达到最佳的稳定效果。增益调整根据励磁控制系统的滞后特性，设置合适的相位补偿角度，以减小滞后带来的影响。相位补偿角度为避免PSS输出过大导致系统不稳定，需设置合适的限幅值。限幅环节PSS模型参数滞后特性测量通过试验测量励磁控制系统的滞后特性，为PSS的参数设置提供依据。频率响应试验通过在不同频率下测试PSS的响应，验证其性能和稳定性。阶跃响应试验通过给PSS施加阶跃信号，观察其动态响应过程，以评估其调节性能和稳定性。PSS模型试验PSS需与励磁调节器紧密配合，确保二者之间的接口和参数设置正确。与励磁调节器的配合系统工况的变化会影响PSS的效果，需根据实际情况进行调整。系统工况的影响在设置PSS参数时，需充分考虑系统的安全性，避免出现过调或振荡等不稳定现象。安全性考虑PSS模型应用注意事项09附录B(规范性)振荡频率和阻尼比计算方法频率测量通过电力系统监测设备，实时测量并记录系统振荡时的频率变化。根据振荡波形的周期性特征，通过测量相邻波峰或波谷的时间间隔，计算振荡周期，进而得到振荡频率。对测量得到的频率数据进行滤波和平滑处理，以消除噪声和干扰。利用频谱分析工具，对测量得到的频率数据进行频谱分析，找出主频成分，即为振荡频率。振荡频率计算数据处理周期法计算频谱分析法振幅测量通过电力系统监测设备，实时测量并记录系统振荡时的振幅变化。阻尼比定义阻尼比是描述振荡衰减速度的物理量，定义为相邻两个振荡周期振幅之比的自然对数的负值。计算方法根据阻尼比的定义，通过测量相邻两个振荡周期的振幅，计算其比值并取自然对数的负值，即可得到阻尼比。注意事项在计算阻尼比时，应确保所测量的振幅数据准确可靠，避免因测量误差导致计算结果失真。同时，对于非线性振荡或复杂振荡模式，可能需要采用更复杂的计算方法或工具来获取准确的阻尼比。阻尼比计算10附录C(规范性)动态功角稳定计算动态功角稳定指电力系统在受到扰动后，各发电机之间能够保持同步运行，且功角能够恢复到稳定状态的能力。01动态功角稳定的概念功角稳定判据通常采用等面积定则（EqualAreaCriterion,EAC）来判断系统是否处于动态功角稳定状态。02时域仿真法通过建立电力系统的动态数学模型，利用数值积分方法求解系统的动态响应，从而判断系统的功角稳定性。动态功角稳定的计算方法特征值分析法通过分析系统状态矩阵的特征值，来判断系统的稳定性。若所有特征值的实部均为负，则系统稳定；否则，系统不稳定。直接法通过构造适当的能量函数，利用能量函数的变化来判断系统的稳定性。若能量函数随时间递减，则系统稳定；否则，系统不稳定。01020304建立电力系统的动态数学模型，包括发电机、励磁系统、调速系统、负荷等元件的数学模型。动态功角稳定计算的步骤根据所研究的扰动类型（如短路、断线、切机等），设置相应的初始条件和扰动参数。选择合适的计算方法（如时域仿真法、特征值分析法或直接法）进行动态功角稳定计算。分析计算结果，判断系统是否处于动态功角稳定状态。若不稳定，则需采取相应的控制措施来提高系统的稳定性。增强网架结构通过增加输电线路、提高电网的互联程度等方式