基于齿脉冲计算转速的加速功率型PSS控制方法

电力系统稳定器(power system stabilizer, PSS)已成为目前提高系统稳定性、抑制低频振荡最为经济、有效的技术手段。针对目前采用电气量计算转速方法用于加速功率型PSS的控制效果受电抗参数、系统工况等因素影响的问题,本文提出了基于齿脉冲计算转速的加速功率型PSS控制方法。利用光/电传感器将发电机转速转化成齿脉冲信号送至励磁设备,通过采集固定周期内整数个齿脉冲个数以及对应的高频脉冲个数计算实时转速。该方法已在实际励磁设备中实现应用,本文通过硬件在环仿真试验验证了方法的有效性和优越性,结果表明,在机组不同运行工况、不同扰动类型下,该方法均可真实地反映实际机组转速信息,有效提升了加速功率型PSS抑制功率振荡的效果,提高了PSS全运行工况下的适应性。     

鄂西电网功率振荡试验研究与治理

针对湖北电网本身及存在的问题，通过不同运行方式的计算机仿真，找出了鄂西地区功率振荡的原因，提出了应在相关机组上加装PSS装置的具体解决措施，现场实施后，抑制鄂西功率振荡的效果显著，恩施水电外送能力显著增加，取得了较好的社会效益和经济效益。     

加速功率型电力系统稳定器参数整定方法研究

电力系统稳定器（PSS）是抑制系统低频振荡的有效手段,通常认为以发电机转速偏差和电磁功率偏差为输入信号的加速功率型PSS可避免发电机无功反调问题。结合实例和时域仿真分析,指出在参数整定不合理情况下此类PSS仍可能出现无功反调现象,分析了典型PSS参数对无功反调的影响,在此基础上提出一种基于数字仿真的PSS参数整定方法。对实际电网的时域仿真结果验证了该方法的有效性。     

“7·6”思林水电厂功率振荡事件分析及改进措施

2017年7月6日,贵州铜仁地区220kV思林电厂在2号机组升功率期间,电压持续跌落后发生功率振荡。文中结合现场录波和BPA,RTDS仿真,详细分析了功率振荡发生原因,并对该起事件中的振荡过程进行了复现。针对事件中暴露的机组无功控制模式设置不当及电力系统稳定器(PSS)装置因转速测量误差引发的低频段缺陷,提出了电厂手动定无功功率模式应用原则及通过优化PSS装置斜坡函数参数提升低频段阻尼的方案。经RTDS和现场试验验证后投入运行,所提出的方案能够有效改善电厂阻尼特性;同时,结合现场试验对于PSS整定标准提出了改进建议。     

基于模式综合分析法的联络线功率振荡抑制措施

目前,通过合理地配置电力系统稳定器（PSS）来抑制联络线功率振荡仍然是最经济可行的方法,这需要确定与联络线振荡模式强相关的机组并对相应PSS的参数进行优化,为此,提出了模式综合分析法。该方法通过时域仿真将Prony分析法与特征值法相结合,不但能够分析联络线功率振荡的主导振荡模式及其基本信息,还能给出该振荡模式的模态信息,从而为PSS安装地点的选择提供了依据;同时,引入两点拟合法优化PSS的参数,使其在较宽频带范围内提供超前相位,从而能够抑制多个振荡模式。对某实际电网的仿真结果验证了该方法的有效性。     

卡拉奇 “华龙一号”机组功率振荡原因分析

介绍卡拉奇 “华龙一号”机组试运行期间,电网波动导致有功功率低频振荡问题的处理方法.分析PSS抑 制低频振荡的原理,通过调试验证投入 PSS对系统低频功率振荡的影响。     

基于PSS/E的功率振荡增量分布的计算

介绍了基于PSS/E的功率振荡增量分布的理论计算方法,提出将复频域法与时域辨识法结合起来,以获得功率振荡增量在全网中的分布。首先用经典模型表示发电机,通过PSS/E软件计算振型、频率与参与因子,根据参与因子确定施加扰动的机组;然后将发电机用详细模型表示并考虑励磁系统,借助时域辨识获得功率振荡增量分布。通过对典型的4机2区域系统以及新英格兰系统的仿真,比较了理论计算方法与新方法的结果,证明了新方法的有效性。最后计算了华东电网某个区域间振荡模式的功率振荡增量分布情况。     

发电机组引发电网功率振荡原因及其抑制措施研究综述

近年来,低频振荡成为危害电网安全运行的重要原因。在并网机组已普遍安装PSS的情况下,振荡现象仍然时有发生。结合低频振荡的负阻尼机理和强迫振荡机理,推导了发电机组引发功率振荡的代数方程,指出机组引发电网功率振荡的主要原因是减小系统阻尼和引入外界强迫扰动。针对发电机组的具体结构,深入分析并全面梳理了励磁系统和调速系统引发功率振荡的具体原因,最后提出了机组引发电网功率振荡的抑制措施。     

负阻尼和强迫功率振荡的特征分析与区分方法

电力系统中的功率振荡根据其产生机理的不同可以分为负阻尼振荡和强迫功率振荡。虽然这两种功率振荡形式比较接近,但对其采用的控制措施却完全不同。因此如何根据广域测量系统的实时数据来区分功率振荡的类型成为了采取合适措施抑制功率振荡的前提条件。基于此,以支持向量机方法作为工具,提出了一种通过辨识实时功率振荡曲线来区分其振荡性质的实用方法。针对2种功率振荡的起因与特点,该方法采用希尔伯特-黄变换求取振荡曲线主导模式的包络线,并在该包络线上等间距选取100个采样点作为样本对支持向量机的神经网络进行训练和测试。以16机68节点系统功率振荡仿真曲线为训练样本,训练得到了用于功率振荡类型区分的支持向量机模型。并将其应用于16机68节点系统和实际大规模区域电网的振荡类型区分,分析结果表明所提方法能够准确地区分振荡类型,具有工程实际应用价值。     

加速功率型电力系统稳定器的研制

目前国内生产的电力系统稳定器(PSS)多数采用单一电功率作为输入信号.由于机械功率不易获得,假定机械功率恒定时电功率就等于加速功率,而调整机械功率时,不宜再用电功率代替加速功率.因此0.1～2.0Hz频率范围内的低频振荡采用正阻尼参数后"反调"问题常常变得更严重,为解决"反调"问题,文章参考IEEE的PSS2A模型,开发了一种新型PSS,该PSS采用转速信号与电功率信号合成的加速功率作为输入信号,在解决"反调"问题的同时并不影响阻尼效果.动模试验结果及在内蒙古自治区达拉特火电厂的运行试验结果表明该加速功率型PSS具有良好的阻尼效果及抑制"反调"的功能.     

火电机组功率振荡分析

针对某电厂机组出现功率振荡事件进行了原因分析,提出了改进措施,并在该机组上进行了实际现场验证.结果表明本次功率振荡事件原因分析正确,措施得当,在同样的工况下该机组再未出现类似的功率波动情况.本次事件分析原因清晰,过程完整,分析方法及改进措施对火电机组发现、消除功率振荡具有普适性,对有效防止火电机组出现强迫振荡从而诱发电网的功率振荡具有很强的借鉴意义.     

南方电网近年来的功率振荡事件分析

总结了2008年以来南方电网发生的功率振荡,对这些振荡的原因进行归类,并就每类振荡原因进行实例分析.研究表明,近期南方电网功率振荡主要由地区小机组群弱阻尼振荡、调速系统和一次调频不稳定、励磁系统和 PSS 缺陷等原因引起,并针对这些原因提出了治理的思路.     

全功率变速抽水蓄能机组控制策略与调节特性

全功率变速抽水蓄能机组协调控制中通常采用变流器控制机组功率、调速器控制机组频率(转速)的快速功率控制,其忽视了对机组频率安全与效率的影响,且控制模式单一。分析了机组多控制模式振荡特性和功频响应特性,提出了机组发电工况快速频率控制与快速功率控制相结合的协调控制策略,以及水泵工况定导叶开度变转速控制策略。设计了常规试验与性能优化试验结合的变速工况调试方法并应用于我国第一台全功率变速抽水蓄能机组启动调试中,验证了控制策略和调试方法的有效性。现场测试结果表明,调速器和变流器控制不协调易引发机组振荡,采取所提协调策略后机组安全高效运行,且具备百毫秒级的有功、无功快速调节能力。     

基于起振段波形在线判别电力系统功率振荡性质

电力系统功率振荡的主要分为负阻尼和强迫型振荡2种。这2种振荡的表现形式很相似,但采取的应对措施差别很大。为快速有效地判别振荡性质从而采取适当的措施抑制功率振荡,提出了一种基于起振段波形的二次差分法及相应的判别准则。针对2类功率振荡的起因及特点,通过比较该方法计算的每个周期中功率最大值(或峰峰值)的一次差分和二次差分的符号,即可在功率振荡发生后的几个或十几个周波内快速判别振荡性质。最后,采用多个实际电网的振荡实例验证了该方法的有效性及实用性。     

一起机组低频功率振荡的调查与分析

通过对三水恒益电厂2号机组因一次调频引发的机组与电网低频功率振荡现象进行调查,以单机无穷大系统为例,采用发电机二阶经典模型分析机组低频功率振荡的共振机理,重新正确设置一次调频逻辑并进行试验研究,从共振机理的角度揭示出,在机组参与电网调频并产生持续小扰动,当扰动频率与电力系统自振频率接近时,会激发机组与电网产生持续的、幅度较大的振荡。针对此,提出了相应的改进措施。     

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。     

风电机组MPPT动态功率曲线控制策略的研究

针对目前变速风力发电机组最大功率点跟踪算法对机组参数依赖性较大的问题,提出了一种用于最大功率点跟踪的动态功率曲线控制策略.根据机组当前的运行特性来调节功率曲线的比例系数,实现对最大功率点的跟踪控制.该算法的优点是对机组的参数依赖性较小,即使在转速测量有误差的情况下也可以实现机组对最大功率点的跟踪控制.在Matlab/S...     

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。     

VSC-HVDC抑制电网功率振荡的控制策略

分析了PD控制器参数变化趋势对VSC逆变站功率输出的影响，研究表明增大PD控制器参数至极限时，VSC将运行于快速功率补偿模式(Rapid Power Compensation,RPC),即根据转子转速偏差的正负极性，以有功无功限值为基准快速调制功率输出。为此，提出了VSC-HVDC基于RPC模式抑制功率振荡的有功/无功协调控制策略。RPC模式使VSC快速吞吐功率，补偿系统所需功率缺额或抑制过剩功率；当转速偏差及其变化率符合安全要求后，利用阻尼控制使VSC退出RPC运行模式，并进一步提升VSC-HVDC抑制功率振荡的能力。仿真实验证明了所提优化控制策略的有效性。     

某电厂有功功率振荡的原因分析及预防措施

对某电厂发生的一起有功功率低频振荡事件的发电机组响应过程进行了分析,认为该次低频振荡与500kV紫荆变电站进行荆鹏甲、乙线复电操作有关,环网操作造成500 kV沙荆线有功负荷出现约1 200 MW的反向突增,导致局部区域发生低频振荡,同时发现系统扰动过程中3号机组电力系统稳定装置(power system stabilizer,PSS)没有响应,原因是3号发电机励磁调节系统PSS的程序中含有有功功率突变3%Pr(Pr为发电机额定功率)时闭锁PSS功能2 s的逻辑错误,影响了发电机的运行稳定性。建议加强发电机励磁调节器PSS运行维护管理等,以抑制低频振荡事件的发生。