电力系统稳定器反调分析

结合PSS理论分析和现场试验结果,对出现反调的的各种原因进行了详细的分析,为现场调试和电力系统稳定运行提供技术支持。     

电力系统稳定器（PSS）改善云南和南方电网的动态稳定

为了改善云南电网与南方电网互联的动态稳定性,在云南鲁布革水电站安装了电力系统稳定器（ＰＳＳ）。本文介绍ＰＳＳ参数选择的原则和方法以及现场试验。试验结果表明 ＰＳＳ装置显著改善了系统的阻尼作用。     

基于广域测量系统的电力系统稳定器配置方案

近年来,电力系统低频振荡问题已成为制约远距离传输容量的最主要因素之一.电力系统稳定器(PSS)是抑制低频振荡的最有效措施,电力系统稳定器的配置方案成为研究的焦点.提出一种prony方法来研究PSS的配置,prony方法的输入信号是基于全球定位系统(GPS)的广域测量系统(WAMS).仿真算例表明,该算法能够在线辨识低频振荡模式,并且根据辨识结果配置的PSS能够有效地抑制低频振荡.     

提高电力系统稳定器增益的相位幅值协调优化方法

特高压互联电网的建设造成了系统低频振荡和阻尼的降低,增加了电网动态失稳的风险。电力系统稳定器(PSS)可以有效地提高系统的阻尼。由于常规的参数设置方法可能造成PSS运行增益偏小的问题,文中提出了一种新的参数设置思路和方法。通过相位和幅值协调优化,提升PSS增益的稳定裕度,从而大幅提高PSS正常运行时的交流增益,明显地增强PSS的阻尼效果。仿真及实际现场PSS投运试验验证了新的参数设置办法在基本不影响角度补偿的情况下,大幅提高PSS运行增益,提升抑制低频振荡的能力,提高小干扰稳定性和电网故障后的恢复能力。     

电力系统稳定器PSS4B的仿真研究

现代电网中大量快速励磁装置的投入应用使得低频振荡现象日趋严重,造成对电力系统安全稳定运行的潜在威胁。新型电力系统稳定器PSS4B对低频振荡具有很好的抑制效果。分析了低频振荡产生的原因,介绍了PSS4B的模型、优点和参数整定。将PSS4B应用于四机两区域系统,并与无PSS、加装普通PSS的仿真结果对比,证明了新型电力系统稳定器PSS4B能够更加有效地抑制区域模式和本地模式下的低频振荡,从而提高电力系统的稳定性。     

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.     

电力系统稳定器参数对电网稳定影响的研究

采用电力系统稳定器是抑制电网低频振荡的重要方法之一,其参数的合理整定是功能有效发挥的前提条件。文章采用中国电力科学研究院研制的电力系统综合仿真程序PSASP对沧东电厂3号发电机电力系统稳定器各参数对电网稳定的影响进行了仿真。仿真结果进一步明确了电力系统稳定器各参数在抑制电网低频振荡中发挥的作用,通过仿真计算不仅可以节省现场调试的时间,而且能够进一步提高现场试验的安全性。     

基于综合几何指标的广域电力系统稳定器设计

选择适当的控制器落点和反馈信号是广域电力系统稳定器(WPSS)设计的一个关键步骤.而作为应用最为广泛的留数法,在面对多种不同类型备选信号时会因为不同类型信号幅值比例问题而失效.文中采用基于系统可观性和可控性的综合几何指标来选择控制器的落点和反馈信号,能够有效克服留数法的缺陷.重点讨论了在考虑实际电网量测和通信要求条件下的广域反馈信号选择问题,把反馈输入备选信号范围扩大到线路功率、母线频率偏差、区域惯性中心角差、机端功率及发电机角频率等.研究表明,联络线有功功率最适合作为WPSS的反馈输入信号.最后,结合设计控制器参数的留数相位补偿法完成WPSS的设计.2区4机系统算例详细说明了WPSS的设计过程,表明所提出的方法能够从不同类型的反馈信号中选择最优的信号.数值仿真结果表明,按照该方法设计的WPSS能够有效提高电网稳定性,抑制区间模式低频振荡.     

广域电力系统稳定器阻尼控制系统综述及工程应用展望

广域电力系统稳定器(PSS)阻尼控制是抑制电力系统区间低频振荡最直接有效的方法。文中综述了国内外的相关研究成果,针对广域PSS控制系统的各个环节进行了深入探讨,包括系统分析建模、反馈信号和控制点的选择、时滞及其稳定性分析、控制器设计等。文中指出非线性分析及建模,尤其是基于量测的Prony分析法更适用于复杂的电力系统;在广域反馈信号选择方面,主模比指标法较为合理,但在工程应用中还要依据实际情况考虑;特征根法及其优化算法可以快速对复杂电力系统的时滞稳定域进行求解,在时滞处理方面,时滞补偿法较时滞不敏感鲁棒控制更易实现且效果较佳;此外,在线自适应参数控制由于可以适应和跟踪系统的变化,较离线设计效果更佳。针对复杂电力系统的广域PSS研究中所面临的研究课题进行了展望,并指出了未来广域PSS工程应用中面临的一些问题,如算法实时性、系统投切时机选择、防误逻辑等。     

云广特高压直流送端孤岛运行超低频振荡与措施

大容量特高压直流输电系统与配套大型水电站构成的直流送端孤岛运行系统存在着较严重的调速器控制稳定问题。云广特高压直流送端孤岛系统也存在水电机组调速器与直流控制不协调而出现的超低频振荡现象。分析了电网超低频振荡过程中所有机组的同调特征,提出了电网超低频振荡分析模型。基于频域分析法指出了水轮机调节系统在超低频范围内存在负阻尼频带,水轮机调节系统的时间常数越大、调速器前向通道增益越大,负阻尼越显著。提出了通过退出部分机组一次调频功能或协调机组一次调频与直流频率限制控制器(FLC)动作死区设置,以直流FLC调频为主的直流孤岛频率控制策略能有效抑制孤岛系统的超低频振荡。基于实时数字仿真器(RTDS)的机网协调控制实时仿真结果验证了该策略的有效性。     

基于多频段电力系统稳定器的电力系统暂态稳定性优化策略

针对风电场接入互联系统后产生的暂态稳定性问题,分析了低频振荡产生的原因,提出将多频段电力系统稳定器(multi-band power system stabilizer,MB-PSS)与静止无功补偿器(static var compensator,SVC)联合运行的控制策略,并对二者设置目标函数进行优化,从而提高系统运行的稳定性。将风电场接入IEEE两区域四机互联系统,在MATALB仿真平台对4种工况进行了仿真验证,结果表明所提策略在抑制区间低频振荡和稳定系统电压方面性能优越,能有效提高电力系统的暂态稳定性和电能质量。     

基于灵敏度分析的电力系统稳定器参数优化

推导了电力系统稳定器(PSS)参数灵敏度指标的计算过程,并在小干扰稳定分析软件SSAP中实现了2种灵敏度计算功能,即振荡模式特征值及其阻尼比对PSS参数灵敏度的计算功能,以及控制器等效交流增益不变约束下的振荡模式特征值及其阻尼比对控制器补偿相位的灵敏度的计算功能,可以对低频振荡阻尼进行优化(或约束优化)。以红海湾电厂600 MW机组为例,通过PSS参数的灵敏度分析对低频振荡阻尼进行约束优化,特征值分析与现场抗扰动试验的实测录波结果相吻合,验证了SSAP灵敏度分析理论与计算的准确性及其在工程中的指导作用。     

基于RTDS的多频段电力系统稳定器效果验证

通过对比电力系统稳定器模型及作用原理的区别,提出了当前电力系统稳定器存在的问题。针对多频段电力系统稳定器(PSS4B)的特点,采用相位和幅值协调整定的方法进行参数整定和优化。基于RTDS建立单机无穷大机网模型,通过试验的方法验证了PSS4B在低、中、高频段对电力系统低频振荡抑制作用的优点和效果,指出了中心频率的变化对反调效果的影响,为PSS4B的工程现场参数整定提供了指导依据,并为PSS4B在现场投运奠定了良好的基础。     

电力系统稳定器投入引起机端功率振荡的研究分析

电力系统稳定器（（power system stabilizer,PSS）是解决电力系统低频振荡有效而又经济的重要手段,有利于提高电力系统的动态稳定性,但是技术的复杂和设备本身的参数设置可能带来系统运行安全可靠性问题,为此,介绍某励磁系统在 PSS投入时引起发电机机端功率振荡事故的具体经过,根据 PSS实际应用的技术模型,分析导致系统功率振荡的具体细节,提出相应的解决方法,避免相似事件再次发生,减少经济损失和提高系统安全性。     

电力系统稳定器在丰满发电厂12号机组的应用

给出了电力系统稳定器（PSS）常用的2种模型,简述了PSS的原理,介绍了丰满发电厂 12号机组励磁调节器的PSS功能和现场试验。试验结果表明,该机组PSS能够有效地抑制系统低频振荡,并解决“一洞双机”模式机组出现的“反调”难题。     

考虑多振荡模式的多频段电力系统稳定器参数整定方法

安装电力系统稳定器是增强电网小干扰稳定性的有效手段。相较于传统单频段电力系统稳定器,多频段电力系统稳定器具有更多的频段支路与更高的控制自由度,可更好地抑制频率较低的振荡模式,但其整定流程与方法未见广泛研究。文中提出了一个基于多输入多输出系统频域裕度指标的多频段电力系统稳定器参数整定方法,该方法在性能指标中考虑了多个弱阻尼振荡模式,同时调整了多个多频段电力系统稳定器的幅频特性与相频特性,使它们在提供合适相位补偿量的同时最大化系统稳定裕度,且能保证各机组励磁模式稳定。所提方法的有效性通过云南电网算例得到了验证。     

水电孤岛直流送出系统的频率稳定性研究

在考虑尾水管水压脉动的线性水轮机模型的基础上进行改进,设计了一种谐振函数来模拟尾水管的实际脉动情况,并建立了既考虑尾水管水压脉动又考虑弹性水柱的水轮机模型。采用时域仿真方法,验证了水轮机模型的准确性并分析了水力系统参数、调速器参数对送端孤岛直流送出系统频率振荡的影响。仿真结果表明,水力启动时间T_w、调速器参数K_D对送端孤岛系统的频率振荡影响较大,而弹性时间T_e对频率振荡的影响较小。在频率振荡的抑制方法方面,本文在原有的直流频率限制器模型的基础上进行改进,用二次低通滤波器代替一次滤波器并重新调整PI参数。由仿真图形可知,改进后的直流频率限制器抑制效果良好,可将送端频率有效地抑制在50Hz左右。