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。     

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。     

三峡左岸电站电力系统稳定器现场试验

介绍了三峡左岸电站电力系统稳定器(PSS)的选型过程,主要介绍了PSS2A模型的构成和工作原理。对PSS2A模型进行了现场试验,分别在投入PSS和退出PSS的条件下,采用电压阶跃响应、强迫振荡和无功反调等试验以验证其阻尼能力。试验结果表明,PSS2A模型能有效地抑制低频振荡,且不会产生无功反调现象,满足国家电力调度中心对三峡左岸电站机组并网发电的要求。     

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。     

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.     

MEC5220型数字式励磁调节器性能试验研究

建立了发电机励磁系统数学模型，通过对励磁系统模型的仿真研究，确定了各调节参数对励磁调节性能的影响，发现了机组产生动态稳定阻尼较弱的根本原因，优化了MEC5220型数字励磁调节器原整定参数，抑制了本机型低频振荡。同时，电力系统稳定器按照调整后的参数投入运行后，进行了无功反调试验，发现无功反调也在可接受的范围之内。     

MEC5220型数字式励磁调节器性能试验研究

建立了发电机励磁系统数学模型,通过对励磁系统模型的仿真研究,确定了各调节参数对励磁调节性能的影响,发现了机组产生动态稳定阻尼较弱的根本原因,优化了MEC5220型数字励磁调节器原整定参数,抑制了本机型低频振荡.同时,电力系统稳定器按照调整后的参数投入运行后,进行了无功反调试验,发现无功反调也在可接受的范围之内.     

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。     

日照电厂350MW励磁系统数学模型及PSS现场试验

通过对日照电厂350MW机组励磁系统的分析研究，确定了励磁装置的实际数学模型。经过SME仿真计算，初步选定PSS的参数。现场试验表明，经过仿真计算得出的PSS参数是适合的。现场试验采用了有PSS及无PSS情况下，AVR输入不同频率的干扰信号，测量发电机功率振荡的衰减，试验结果表明，该方法对测定不同频率时PSS的阻尼特性是有效的。     

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。     

有功型PSS抑制低频振荡机理及反调特性

介绍了MEC5220型励磁调节器的原理及系统产生低频振荡的原因,分析了励磁调节器的阻尼特性.通过对有功型电力系统稳定器(PSS)的研究发现,PSS虽能抑制振荡,但有功型PSS使用的前提是机械功率变化相对电气功率变化近似不变,当调节发电机原动机出力时,PSS得到的信号远大于需要的信号,就会造成励磁电压和无功功率大幅变化,即反调.通过实例证实了有功型PSS反调特性,并提出了防止其危害的对策.     

双馈风电机组有功-无功混合调制阻尼控制

目前风电机组系统级阻尼控制中均采用单一有功调制或无功调制,无法兼顾系统阻尼和轴系振荡阻尼。为解决上述问题,针对双馈风电机组提出了有功-无功混合调制阻尼控制器,并提出了序贯优化算法设计阻尼控制器参数,通过特征值分析和时域仿真验证了该控制器在风电机组不同运行模式下的有效性和鲁棒性。结果表明,相比于单一调制,混合调制更能充分利用双馈风电机组转子侧变换器的阻尼控制能力,同时最小化对风电机组本身轴系振荡阻尼的不利影响。     

基于混沌变异粒子群算法的PSS与SVC阻尼控制器协调优化设计

同步发电机的电力系统稳定器(PSS)与静止无功补偿器(SVC)中附加阻尼控制器相结合可以有效抑制系统低频振荡,从而提高电网的动态稳定性。为使阻尼控制器参数相互匹配,本文提出一种基于混沌变异粒子群优化(CMPSO)算法的PSS与SVC阻尼控制器的参数协调计算方法。该方法以传统粒子群优化(PSO)算法为基础,为避免种群陷入局部最优,算法迭代后期对粒子进行混沌变异操作,从而提高算法的全局搜索能力。综合考虑系统的超调量和响应速率,以阻尼比最大和特征根实部最小为目标函数,将多机电力系统中阻尼控制器参数设计问题转换为带有不等式约束的目标优化问题。在四机两区域系统上的仿真算例表明,CMPSO算法与传统PSO相比具有更好的全局寻优能力。PSS与SVC阻尼控制器的协调优化设计能够在不同的干扰下有效抑制低频振荡,增强电力系统的暂态稳定性,减少故障后的电压波动。     

基于电力系统仿真软件的静止无功系统模型应用

静止无功系统(Static Var Systems,SVS)是静止无功补偿装置和机械投切的无功补偿装置的组合,可用于提高电力系统电压稳定性、增加系统阻尼和改善电能质量等。SVS模型的适用性直接影响仿真结果的准确性。电力系统仿真软件PSS/E中的三种SVS模型具有通用性和准确性,是机电暂态仿真中模拟SVS动态特性的典型模型。本文首先讨论SVS模型在机电暂态仿真中的模拟原则,之后对PSS/E中的三种SVS模型进行分析比较。最后,通过仿真算例验证SVS的动态无功补偿作用,分析慢速电纳控制、非线性斜率控制和直接死区控制的特点。研究结果表明,控制参数选择时应兼顾响应时间、动态无功裕度和允许的电压变化范围。     

基于Prony方法的大型互联电网PSS参数优化设计

提出了一种完全基于仿真曲线Prony分析的电力系统稳定器(PSS)参数优化设计方法.该方法通过对仿真曲线的Prony分析辨识系统的弱阻尼区域振荡模式信息,以提高区域振荡模式下的阻尼为优化目标,在限定的参数空间中进行PSS参数优化设计.采用单纯形法对PSS参数进行优化,以Prony方法辨识的PSS参数作为单纯形区域的初始中心点可克服算法的收敛性问题.云南电网发电机组实际PSS参数优化设计的结果表明:在云南电网多种运行方式下,均可很好地抑制系统的区域振荡,验证了PSS参数优化设计方法的有效性和鲁棒性.所提出的基于Prony算法的PSS参数优化方法优于传统PSS设计方法,适用于大型互联电网发电机组的PSS设计.     

免疫0-1规划在多机系统PSS参数优化中的运用

多机电力系统中,电力系统稳定器PSS的优化配置包括其安装地点的选择和参数的优化.提出了一种基于免疫0-1规划的PSS配置方法,这种方法采用二维编码策略,同时包含PSS安装地点和其参数.在PSS安装点选择部分,采用二进制编码实现PSS的选址;PSS参数优化部分运用十进制编码,采用免疫方法结合新型编码的交叉算子和变异算子对PSS的参数进行优化配置,采用免疫方法结合新型编码的交叉算子和变异算子对PSS的参数进行优化配置,采用免疫二次应答原理有效抑制了参数抗体在交叉、变异过程中的退化现象,提高了算法的收敛性和稳定性.仿真算例表明,该方法具有较好的PSS选址功能,同时对PSS参数优化也表现出良好的寻优能力,优化后的PSS用于系统后,系统低频振荡受到抑制,稳定性得到提高.     

凤滩水电厂PSS参数整定及投入效果试验分析

根据川电东送后华中电网小扰动稳定性分析计算结果，对凤滩水电厂PSS参数整定进行了仿真分析，并通过系统扰动试验对所整定的PSS参数进行了效果检验。试验结果表明凤滩水电厂PSS对提高机组及系统的阻尼具有明显的效果。     

PSS-2B稳定器工作特性及参数整定实证分析

当前,PSS-2B型电力系统稳定器已大量应用于大型机组的负阻尼及低频振荡特性的改善。然而对PSS的工作原理及其参数整定的理解不足,使得PSS控制机组精确性和正确性仍存在着隐患。为此关注2B型PSS的工作原理并综合多个电厂PSS 2B的现场情况,实证性地讨论了其对阻尼特性、对低频振荡特性的改善,系统反调及其在不正常工况下的隐患问题等,并提出了参数优化整定建议。     

有功型PSS抑制低频振荡机理及反调特性

介绍了MEC5220型励磁调节器的原理及系统产生低频振荡的原因,分析了励磁调节器的阻尼特性。通过对有功型电力系统稳定器（PSS）的研究发现,PSS虽能抑制振荡,但有功型PSS使用的前提是机械功率变化相对电气功率变化近似不变,当调节发电机原动机出力时, PSS得到的信号远大于需要的信号,就会造成励磁电压和无功功率大幅变化,即反调。通过实例证实了有功型PSS反调特性,并提出了防止其危害的对策。