异步联网下发电机低励限制与PSS协调控制参数优化策略

当发电机低励限制(UEL)参数整定不当,低励限制投入工作会与电力系统稳定器(PSS)多次相互切换,引发振荡现象。本文提出了一种低励限制与PSS的参数协调优化方法。目标函数兼顾机电振荡模式与非机电振荡模式的阻尼优化特性,在发电机不同作用工况下,给出基于粒子群算法对低励限制的超前滞后环节各个参数的求解优化方法,并通过特征值分析法分析优化参数以及系统加入UEL后的特征值研究低励限制曲线的斜率与截距对系统稳定性的影响。以异步联网下云南电网某电厂数据为例,优化设计了低励限制与PSS协调配合的UEL参数。在PSASP和Matlab仿真软件下建立单机无穷大模型验证理论的正确性。仿真结果表明,所提出的参数协调优化方法可以使UEL动作后不影响PSS的输出效果,二者可以协调配合确保了系统的稳定性。     

低励限制动态特性优化实用技术机理分析

在国内外主流励磁调节器低励限制(UEL)涉网性能测试及建模仿真的基础上,基于阻尼转矩方法推导了竞比型和叠加型UEL控制方式下的阻尼转矩公式。通过详细分析UEL中有功测量环节后的惯性滤波环节对于改善竞比型和叠加型UEL动态稳定性的作用机理,指出了竞比型方式下UEL动作后的系统阻尼转矩基本为正值;而叠加型方式下UEL动作后的系统阻尼转矩与UEL参数有关,增大比例增益可以增强阻尼,增大积分增益则降低阻尼。最后,以数字物理混合仿真测试及特征值分析验证了增加惯性滤波环节可以大幅增强UEL默认参数对接入系统适应性的结论。     

励磁调节器低励限制提前动作原因分析及措施

江苏电网某机组在低负荷期间进相运行时,低励限制提前动作,限制了机组进相能力的发挥。为此,从机组运行无功与进相能力实际偏差入手,分析励磁调节器低励限制定值整定环节中低励限制定值与进相能力的偏差情况以及该励磁调节器低励限制动作特性,指出励磁调节器低励限制提前动作的主要原因是低励限制设定的定值与动作值存在偏差,同时定值整定环节的偏差也降低了部分机组进相能力。针对上述原因,提出了避免此类情况发生的整改措施。     

基于频率响应法的发电机低励限制与PSS协调控制

低励限制器(UEL)作为励磁系统的限制环节对系统稳定性有重要影响,但由于UEL参数设置不合理,UEL动作后恶化了电力系统稳定器(PSS)提供正向阻尼的作用,导致机组出现振荡甚至解列的严重故障在电网实际运行中多次发生。文中基于扩展Heffron-Phillips模型,从理论上推导出励磁系统加入PSS和UEL的简化模型,采用频率响应法,画出励磁系统分别加入PSS与UEL的开环传递函数的波特图,分析UEL与PSS的作用频段,并给出具体的UEL参数设置方案,方案可以使UEL与PSS协调配合。以云南电网数据为例,在PSASP和MATLAB仿真软件下建立单机—无穷大模型验证理论分析的正确性。仿真结果表明:采用频率响应法对UEL进行参数整定后,UEL动作不影响PSS的输出效果,二者可以协调配合以确保系统的稳态运行。     

发电机励磁调节器低励限制协调控制分析

从原理上分析了低励限制器(under excitation limiter, UEL)参数整定不当导致系统阻尼弱化的原因,指出了 UEL提供的电磁转矩在Δω方向的分量滞后Δω180°,以及 UEL的作用频段与 PSS 配合不当是产生机组阻尼弱化现象的主要原因,并在 PSS/E 和 Matlab 仿真软件中建立了单机-无穷大系统的励磁控制系统自定义模型,通过仿真验证了理论分析结论.仿真结果进一步表明 UEL 提供负阻尼转矩时,低励稳定曲线斜率越低,UEL 的作用频段越低,系统时域动态响应特性越好.     

发电机低励限制功能的设置原则

电网实际运行中多次发生因发电机低励限制功能设置不当导致机组运行异常甚至掉机的严重后果.分析了低励限制的应用目标,比较了不同类型低励限制器的功能特点.将低励限制的性能要求划分为静态和动态两方面,提出了相应的设置原则:静态,性能遵循在有功出力全范围合理定义,满足定子端部热稳定,满足系统静稳定、根据机端电压变化调整、与失磁保护协调配合原则设置限制线;动态性能遵循保证控制系统稳定性、优选控制结构、防止严重影响PSS作用、避免暂态期间不必要动作原则优化控制器结构和参数.     

大型水轮发电机失磁保护与低励限制配合问题的探讨

有关整定导则要求"失磁阻抗判据应校核不抢先于励磁低励限制动作",但工程上失磁保护与励磁低励限制的整定是分开进行的,并且在不同的坐标系中描述,容易造成二者动作失去配合。针对大型水轮发电机常用的失磁保护定子侧静稳阻抗判据,结合具体保护装置实现方法,论述了其与低励限制动作区如何进行比较的计算方法,探讨了失磁保护与低励限制的动作配合关系。并在最后讨论了改善低励限制与失磁保护定子侧阻抗判据配合的方案。     

系统阻抗对竞比型低励限制控制励磁系统的稳定性影响研究

推导了单机-无穷大系统在竞比型低励限制(UEL)动作后的扩展菲利普斯模型,并基于阻尼转矩法分析了发电机励磁系统阻尼转矩系数及同步转矩系数随系统阻抗的变化特性;采用小干扰稳定性分析法,从特征根分布、阻尼比大小以及参与因子等方面研究了竞比型UEL动作后系统阻抗对系统稳定性的影响。研究结果表明:当竞比型UEL代替励磁主环控制励磁系统时,系统阻抗的增加能够提高系统阻尼,增强系统稳定性,但同时会对无功功率的稳定性产生不利的影响,增加无功功率的波动次数;基于某实际励磁调节器厂家UEL模型详细分析了其与励磁主环发生反复切换的机理,验证了无功功率波动的死区范围配合不当时会引发系统振荡的结论。     

励磁调节器低励限制整定原则和整定方法研究

为解决当前常见的两种不同低励限制整定原则存在的问题,提出根据不同低励限制动作特性,以动作值接近机组实测进相能力的低励限制整定原则。该整定原则以实测的机组进相能力为依据,解决了基于静稳极限低励限制整定原则中低励限制与失磁保护因误差配合困难的问题,还解决了进相能力范围内整定低励限制原则中低励限制提前机组进相能力不利于机组进相能力发挥的问题。最后以当前常见的励磁调节器为例,设计优化的低励限制整定方法,使得整定后低励限制动作值尽可能接近机组实测的进相能力,充分发挥机组进相能力并确保机组运行安全。     

电力系统稳定器（PSS）整定试验过程中机组跳闸的探讨

对某厂#11机PSS参数现场整定试验过程及试验中机组异常误跳的情况进行介绍,根据发变组失磁保护、励磁系统低励限制的动作情况,对跳机的原因进行分析,并对PSS投退对低励限制特性的影响、参量变化与阶跃量的关系、低励限制功能的非正常动作与无功尖峰脉冲的异常等进行探讨,提出通过升级PSS模型、校核励磁系统低励限制与发变组失磁保护定值配合及三者之间的整体协调关系最终解决PSS试验异常跳机的措施。