抽水蓄能机组的加速功率型PSS的参数整定研究

由于以电功率信号为单输入的传统PSS存在严重的无功反调现象,该文研究了加速功率型PSS在抽水蓄能机组中的应用及其参数整定方法,分别在发电和抽水工况下,以及工况转换过程中,对附加PSS前后的系统响应进行了仿真及对比分析,结果表明该方法的正确性和有效性。加速功率型PSS在提供良好的阻尼的同时,可以有效地抑制无功反调。     

加速功率型PSS功率匹配系数的整定

根据加速功率型PSS的工作原理,分析了PSS产生反调的原因.应用频率特性法分析提出可通过整定功率匹配系数和轴系滤波参数避免反调的影响.基于Matlab建立了仿真模型,仿真计算结果表明方法正确有效,使PSS的参数整定方法更加完善.     

PSS 2型电力系统稳定器参数的数字仿真整定

PSS 2型电力系统稳定器（简称PSS2型）广泛应用于抑制电力系统低频振荡,而其参数整定目前仍严重依赖于现场反复试验或仪器测量。针对这个问题,提出一种基于数字仿真的 PSS2型参数整定方法。基于该方法整定的PSS参数,不仅适应发电机转速偏差输入和电磁功率偏差输入信号同时工作的情形,而且在一个输入信号闭锁,仅另一个输入信号正常工作时同样能为发电机励磁系统相位滞后提供有效补偿,较好地改善系统阻尼。实际电网的仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。     

电力系统稳定器参数选择和优化分析

电力系统稳定器(PSS)在不同的参数下能产生不同的效果,选择合适的PSS参数能增加系统的阻尼,提高系统暂态稳定性,并且无功反调较小;如果PSS参数选择不当,则可能降低系统稳定性,削弱系统阻尼,或无功反调明显.目前,国内对PSS参数的选择基本上是通过现场调试或采用数字仿真来实现.本文采用目前国际上集成化程度较高的电力系统分析软件NETOMAC对不同工作状况网络中所配置的PSS参数进行优化和整定,并和采用数字仿真选定的PSS参数仿真试验结果相比较,找出选定PSS参数的快捷有效的方法.     

电力系统稳定器反调效果的研究及验证

当前电力系统功率振荡模式越来越复杂,且动态稳定性问题日益突显。为此列举了3种当前主流电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)的模型结构及原理,分析了PSS模型中有功型(PSS1A)反调产生的机理及加速功率型(PSS2B)、多频段型(PSS4B)抑制反调的原理,以及有功调节速度、PSS参数选择等因素对抑制反调效果的影响。基于实时数字仿真系统对2种电力系统稳定器模型抑制反调的效果进行了验证和比较,得出其抑制反调的原理和现场参数整定的依据。指出合理的参数配置可以减小反调的发生,提高电力系统的动态稳定性,为发电机组的稳定运行和现场试验提供参考依据。     

三峡右岸电站励磁调节器检测分析

基于RTDS(实时数字仿真)软件建立与三峡电厂机组接近的实验室测试环境,分析查找出三峡右二电站机组功率波动的起因,即西门子励磁调节器与PSS(电力系统稳定器)系统集成软件中用于计算发电机转子转速的一个内部参数整定错误,并提出了相应的整定措施。通过对西门子励磁调节器(AVR)2种PSS模型在0.18～1.10 Hz频率范围内阻尼特性的对比以及反调特性的检查,验证了该参数设置为负的发电机交轴电抗方案可以保证在仿真试验工况下系统稳定运行。现场的测试试验验证了实验室测试结论的正确性。     

加速功率型电力系统稳定器整定方法研究

为了给加速功率型电力系统稳定器(PSS2A)现场试验提供参考整定值,减少反复试验对发电机及电力系统的影响,使励磁控制器在低频振荡下具有较好的鲁棒性,提出一种基于加速功率信号拟合的在线整定的方法。运用TLS-ESPRIT算法对PSS2A加速功率信号进行拟合得到系统的相频特性,根据留数法算出PSS2A超前环节需要补偿角度的整定参数。利用该方法对南方电网某水电厂机组实测数据进行建模仿真,与现场采用频谱仪测量计算得到的整定值进行仿真比较分析。数值仿真及实例分析表明该方法得到的整定参数具有较好的参考价值,可给现场调试带来方便。     

α/p型仿真计算软件在机组PSS参数整定中的应用

详细阐述了PSS参数整定基本原理,并针对在我国抽水蓄能电厂广泛应用的奥地利VATECHELIN公司THYNE6型励磁系统的PSS模型以及按照IEEEStd421—PSS2A标准构建的PSS模型进行了分析及对比。对按照IEEEStd421—PSS2A标准构建PSS模型的机组以及采用THYNE6型励磁系统的PSS参数整定试验过程、无补偿频率测试数据、仿真计算后相频特性数据以及PSS参数设置后的发电机PSS效果校核试验波形图等进行了说明、分析以及计算。对α/p型PSS仿真计算软件的计算参数选择以及在仿真计算前后的发电机阻尼比进行了对比性计算。该仿真计算软件研制成功为PSS现场参数整定试验提供了强有力的手段和方法。     

α/p 型仿真计算软件在机组PSS参数整定中的应用

详细阐述了PSS参数整定基本原理,并针对在我国抽水蓄能电厂广泛应用的奥地利VATECH ELIN公司THYNE6型励磁系统的PSS模型以及按照IEEE Std 421—PSS 2A标准构建的PSS模型进行了分析及对比。对按照IEEE Std 421—PSS 2A标准构建PSS模型的机组以及采用THYNE6型励磁系统的PSS参数整定试验过程、无补偿频率测试数据、仿真计算后相频特性数据以及PSS参数设置后的发电机PSS效果校核试验波形图等进行了说明、分析以及计算。对α/p 型PSS仿真计算软件的计算参数选择以及在仿真计算前后的发电机阻尼比进行了对比性计算。该仿真计算软件研制成功为PSS现场参数整定试验提供了强有力的手段和方法。     

基于SDM-Prony和改进GWO算法的多机PSS参数最优设计

异步联网后的云南电网动态稳定性问题突出,考虑到云南电网水轮机组众多的特点,为了在抑制低频振荡的同时抑制"无功反调"现象,选用PSS2B稳定器进行参数优化整定。针对灰狼算法后期收敛速度慢的缺点,引入动态权重策略,平衡全局搜索和局部搜索能力,提高寻优精度。首先利用SDM-Prony对振荡信号进行机电模式辨识,然后通过改进GWO算法迭代寻优最佳PSS参数,最后搭建了云南电网东南地区部分电网。通过两种方式下的时域仿真校验,验证了优化PSS2B参数能够有效地提高系统对振荡的阻尼,具有一定的鲁棒性和适用性。     

基于TMS320F28335的电力系统稳定器的研究

目前国内普遍采用以电功率作为输入信号的单输入电力系统稳定器（PSS）,然而在原动机功率发生变化时, PSS本身不能区分系统波动和原动机功率波动,容易引起“反调”。设计了一种基于TMS320F28335的双输入PSS,发电机的电功率和转子角速度作为该PSS的输入信号。论述了双输入PSS的模型,硬件设计部分主要包括总体结构的设计,软件设计部分包括总体设计及流程图。运用附加双输入PSS励磁调节器进行了阶跃和反调实验,结果表明该PSS能够有效抑制低频振荡,很好地解决“反调”问题。     

运行工况对电力系统稳定器PSS现场参数整定影响的研究

在简单介绍了电力系统稳定器PSS原理及其现场参数整定方法的基础上,提出了影响励磁系统无补偿频率响应特性测量的几个主要因素。通过仿真计算,全面地分析和总结了Eq′/Us和Ut/Us频率响应特性的区别,励磁系统调差设置、发电机有功功率、无功功率、机端电压等发电厂本机组工况和其它机组出力、PSS投退和出线数量等对滞后特性测量结果的影响,提出了PSS现场参数整定时正确考虑工况影响因素的对策。     

带变顶高尾水洞水电机组调速器功率模式优化研究

通过现场实测及数值仿真研究了带变顶高尾水洞水电机组调速器功率模式下的一次调频及负荷调节过渡过程。提出了一种基于“三区模型”的带变顶高尾水隧洞小波动过渡过程的仿真方法,并推导了状态方程组,基于调速器PLC程序及参数实测建立了水轮机调速器功率模式的仿真模型,利用现场真机试验对仿真模型进行了验证。针对带变顶高尾水隧洞水电机组的特点,从降低功率反调,提高调功速度,保证功率调节过程稳定性的角度出发,采用了“慢-快-慢”的“三段式调节”的方式改善调速器功率调节的动态品质。通过数值仿真对调速器的功率调节策略及参数进行了优化,优化后机组功率调节速度明显提高,功率反调值降低,改善了调速器功率模式下的一次调频及负荷调节过渡过程性能。     

基于DSP的双输入电力系统稳定器设计

采用转速信号和电功率信号作为电力系统稳定器(PSS)的输入,设计了一种基于DSP硬件的双输入PSS。论述了PSS的结构原理,介绍了三相电压、电流调理电路和信号采集原理。外部芯片的接口电路采用可编程逻辑器件设计;主程序设计采用模块化结构。特别提出转速信号用软件获取,提高了PSS的实时性和可靠性。使用SMTS_RT仿真器加所设计的PSS励磁调节器进行阶跃和反调实验,结果表明所设计的PSS不仅能够提供有效阻尼,同时也较好地解决了原动机功率发生变化时的"反调"问题。     

A new SPARLS algorithm for tuning power system stabilizer

Generators have to meet the change in real and reactive power demand of practical power system. The real power variations in the system are met out by the rescheduling process of the generators. But there is a huge trust to meet out the reactive power load demand. The excitation loop of the corresponding generator is adjusted with its electric limits to activate the reactive power of the network. To expedite the reactive power delivery, power system stabilizer (PSS) is connected in the exciter loop of the generator for various system conditions. In this paper, a new Sparse Recursive Least Square (SPARLS) algorithm is demonstrated to tune the power system stabilizer parameters to meet the vulnerable conditions. The proposed SPARLS algorithm makes use of expectation maximization (EM) updation to tune the PSS. A comparative study between the proposed SPARLS and RLS algorithm has been performed on single machine infinite bus system (SMIB). The simulation results obtained will validate the effectiveness of the proposed algorithm and the impact of stability studies of the power system operation under disturbances. The SPARLS algorithm is also used to tune the parameters of PSS to achieve quicker settling time for the system parameter such as load angle, field voltage and speed deviation. It is found that the SPARLS is a better algorithm for the determination of optimum stabilizer parameter.     

电池储能装置在抑制电力系统低频振荡中的应用

提出应用电池储能装置来抑制电力系统低频振荡,其特点是能快速地根据系统目前的状况从系统吸收或向系统发出有功和无功功率,并且有功、无功是相互独立的,可以同时互不干扰地进行。应用商业软件PSS/E对四机两区域电力系统和华东电网进行了仿真,比较了电池储能装置安装在不同位置、在不同控制方式及不同容量下抑制系统低频振荡的效果。结果表明,所接入储能装置的地点和控制方式、控制策略和容量对抑制系统低频振荡的效果有重要影响。     

抽水蓄能电站调相效益量化研究

随着抽水蓄能电站(Pumped Storage Station,PSS)在我国不断发展,其调相运行对电力系统进行无功补偿的作用日益得到体现,但由此创造的调相效益却得不到合理补偿,影响了其财务生存能力和对投资市场的吸引力.针对以上问题,在分析PSS无功成本的基础上,针对我国初级市场的状况,提出了一种调相效益的量化方法,以促进我国抽水蓄能电站的健康发展,保证电网的安全、稳定、优质运行.     

基于ODM的BPA与PSS/E两端直流潮流数据转换

针对BPA与PSS/E在两端直流线路模型的转换仍不成功的现状,先重点对比分析BPA和PSS/E的两端直流线路模型数据、控制方式和计算公式,并提出通过并联导纳支路进行无功修正的方法消除换流站无功损耗的差异,然后基于开放数据模型（open data model,ODM）编写数据转换程序。最后,通过2DC9节点算例及某实际区域电网测试验证基于ODM的BPA与PSS/E两端直流线路模型数据转换的正确性。     

基于SVG的双馈风电场电压稳定控制策略研究

双馈异步发电机(DFIG)在大规模风电并网环境下提供的无功功率无法满足并网需求。虽然引入固定电容器能够提供无功补偿,但系统受功率耦合的影响无法有效实时维持电压稳定。提出了一种静止无功发生器(SVG)与DFIG协调补偿无功的控制策略,同时引入电力系统稳定器(PSS)抑制系统的低频振荡,充分利用DFIG风电机组自身发出无功的能力,减少了SVG的配置容量。在MATLAB/Simulink软件仿真平台建立DFIG风电机组并网模型,仿真结果证实了此控制策略能够完成连续无功补偿,有效维持并网点电压稳定,增强系统输电能力。     

基于微粒群优化算法的最优电力系统稳定器设计

传统电力系统稳定器的性能受其参数影响很大,为提高电力系统机电暂态模型的阻尼,文中提出了一种优化电力系统稳定器参数的新方法。该方法以两个特征值基目标函数为基础,采用改进的微粒群优化技术对电力系统稳定器进行参数优化。特征值分析和非线性仿真结果表明,经过参数优化的电力系统稳定器能有效抑制本地和区域间振荡,提高系统的鲁棒性。