发电机阻尼与电力系统稳定器试验——发电机负载阶跃响应

通过实例介绍了发电机励磁系统带有附加反馈控制及无附加反馈时对低频振荡阻尼的试验方法,比较了各种现场试验,表明发电机负载阶跃响应是最简捷的检查PSS效果及调整PSS参数的方法。中提出了弱阻尼界定的初步意见,并说明计算弱阻尼时应考虑发电机组的阻尼系统。     

300 MW发电机-电动机组PSS参数优化研究

电网中出现的负阻尼或弱阻尼低频振荡常用电力系统稳定器（PSS）进行抑制,但对广东电网6种典型运行方式进行的频域和时域计算结果却显示系统动态稳定性很差。为此,结合广州抽水蓄能A、B厂的8台300MW机组的PSS装置情况进行了PSS参数的频域配置和时域验证计算,对PSS参数进行了优化调整;进行了实际的抗扰动性能试验和扰动试验并给出了试验曲线图。试验证明,在投入经过适当整定的PSS环节后,无论在发电机工况还是在抽水工况,对抑制与机组强相关的弱阻尼振荡,提高机组的抗扰动能力,改善电网的动态稳定性,都具有显著的效果和重要的现实意义。     

电力系统稳定器(PSS)试验若干问题研究

电力系统稳定器(PSS)是励磁系统的一种附加功能，它抽取与低频振荡有关的信号并对其加以处理，产生的附加信号跌加到励磁调节器中，使发电机产生阻尼低频振荡的附加转矩，用于提商电力系统的阻尼。将电山系统稳定器(PSS)投入运行是解决电网低频振荡问题、提高电同动态稳定性诸多措施中最简单、经济前方法。对山东电网电力系统稳定器(PSS)现场试验中出现的跳机、PSS模型不理想、阶跃试验发电机有功功率波动不明显等问题进行分析，提出试验前后屏蔽白噪声输入通道、在励磁调节器配置通用的PSS模型、优化励磁调节器PID参数等改进措施，以期对电力系统稳定器(PSS)的使用和现场试验有所帮助。     

双馈风电机组附加阻尼控制器与同步发电机PSS协调设计

针对大规模双馈风电机组接入电力系统后的区间低频振荡问题,提出了一种协调双馈风电机组附加阻尼控制器和同步发电机电力系统稳定器(PSS)的设计策略。首先,考虑风电机组的机械部分、电气部分和控制结构,建立了双馈风电机组的机电暂态模型和附加阻尼控制器模型。在闭环电力系统线性化模型的基础上,提出利用动态指标值的优化模型来协调整定双馈风电机组附加阻尼控制器和同步发电机PSS的控制参数,并使用粒子群算法求解优化模型的全局最优解。最后,通过2个标准仿真系统算例,对比传统的阻尼控制器设计策略,验证了所设计策略的有效性和实用性。     

异步化汽轮发电机和PSS装置阻尼特性的比较研究

建立了加装PSS并考虑等效阻尼绕组作用的同步汽轮发电机单机无穷大系统线性化数学模型;同时建立了双通道励磁控制策略下异步化汽轮发电机在同步旋转X-Y轴系下的单机无穷大系统线性化数学模型。利用所建模型,对加装PSS后同步汽轮发电机的阻尼特性与采用双通道励磁控制策略的异步化汽轮发电机进行了分析和比较。通过比较,揭示了加装PSS后同步汽轮发电机阻尼特性得到改善的原因,分析了异步化汽轮发电机阻尼特性与励磁控制系数的关系,指出异步化汽轮发电机的同步转矩系数和阻尼转矩系数与发电机运行状态无关,明确异步化汽轮发电机在提高电力系统稳定性方面比PSS装置更具优势。     

PSS对区域振荡模式阻尼效果验证时域仿真研究

提出在发电机PSS现场试验时.通过人为设置扰动事件来激发电网区域振荡模式以验证发电机PSS对低频区域振荡模式的阻尼效果,并基于精细时域仿真软件PSCAD/EMTDC,建立云南电网PSS阻尼效果仿真系统模型,通过设置扰动事件进行仿真计算,验证发电机PSS对低频区域振荡模式具有正阻尼效果,弥补了现场试验的不足.     

具有多模型适应性的发电机PSS参数优化方法

现代电力系统中应用配置的电力系统稳定器(PSS)模型不尽相同,而传统PSS参数设计方法仅局限于传统PSS模型。文中提出了具有多模型适应性的发电机PSS参数优化方法,以PSS相位补偿效果为优化目标,采用粒子群算法对该发电机的PSS参数进行优化。该方法对多种PSS模型具有高度适应性,不仅适用于传统的PSS模型,也适用于无超前滞后环节的新型PSS模型。算例表明,采用具有多模型适应性的发电机PSS参数优化方法可有效提升系统阻尼,抑制系统低频振荡。     

提高集中电源外送系统输电能力的发电机励磁系统协调优化

能源基地电源通过交流线路远距离送至负荷中心,电力系统发生N－1故障后系统阻尼不足,造成输电能力降低。为提高动态稳定水平,改善机组开机出力受限的现状,对发电机励磁控制系统开展协调优化策略的研究。首先对发电机进行了励磁系统AVR主环、附加调差及PSS参数优化,优化后发电机及励磁系统滞后时间减小,无补偿相频特性滞后角度减小了约10°。然后对PSS参数进行相位补偿研究,使有补偿特性更接近-90°,具有更优的相位补偿特性,同时PSS提供的增益显著提高。结果表明,发电机励磁系统、PSS对电网的动态特性有重要影响,在原始参数配置下,外送通道的送出能力不能满足送端发电机组满出力的要求。通过试验验证了机组在优化参数配置下负载试验结果满足机组和电网安全稳定运行需求,优化参数具有可行性,N－1故障后的送出能力得到提高。此优化策略的研究和实施,可以安全、高效、经济地提高集中电源的外送能力。     

嘉兴发电厂300 MW发电机励磁调节器参数测定和电力系统稳定器试验结果

提供了嘉兴发电三300MW发电机WKKL型微机励磁调节器的试验结果,包括微机励磁调节器的参数测量、空载阶跃响应、电力系统稳定器（PSS）参数整定和阻尼效果试验等。试验结果表明,频率响应特性测量是微机励磁调节器参数的一种有效方法,在微机励磁调节器的PSS参数整定中,采有通过励磁系统在线频率响应特性测量的方法来整定PSS参数,是一个有效的方法,可以得到满意的阻尼效果。     

励磁系统附加调差对发电机阻尼特性影响的机制分析及试验

首先研究了附加调差对系统阻尼的影响,即将附加调差引入菲利蒲–海佛隆模型,推导出附加调差提供的阻尼转矩系数增量随附加调差系数变化的曲线是一条二次抛物线,而且这条抛物线的开口方向和位置与励磁参数、发电机参数、运行状况及系统参数有关。然后分析了附加调差对发电机频率响应特性的影响。仿真计算和现场试验结果表明：在0.1-2 Hz的低频振荡频段,较大的附加调差系数对发电机频率响应特性的影响明显,因此配置电力系统稳定器时计入附加调差的影响是很必要的。     

山东电力系统稳定器(PSS)现场试验方案的分析

电力系统稳定器(PSS)是励磁系统的一种附加设备,用于提高电力系统阻尼,解决低频振荡问题,是提高 电网动态稳定性诸多措施中最为直接、经济的方法。它抽取与此振荡有关的信号并对其加以处理,产生的附加信号迭 加到励磁调节器中,使发电机产生阻尼低频振荡的附加力矩。在介绍电力系统稳定器(PSS)现场试验方案的基础上, 对其进行了初步的理论分析,以求对电力系统稳定器的理论依据和现场试验方法有较为透彻的了解,促进电力系统稳 定器的应用和推广。     

基于在线频率响应分析的发电机电力系统稳定器(PSS)参数整定试验

用在线频率响应分析方法对徐州华润发电厂300MW发电机励磁系统的电力系统稳定器(PSS)参数进行了优化.根据无PSS时的励磁系统频率响应特性试验结果对PSS的参数进行了整定,并对整定后的系统进行了负载阶跃和反调试验.试验结果表明,整定后的PSS参数有很强的适应性,对0.1～2.0Hz的低频振荡有很好的抑制作用,具有较好的阻尼效果,而且将仿真与现场试验相结合的频率响应特性分析方法的物理概念清晰,是设置和优化微机励磁调节器参数的一种有效方法.     

某水电站3号发电机电力系统稳定器参数整定试验分析

基于电力系统稳定器(PSS)现场测试结果,验证PSS对某水电站3号发电机组具有增强正阻尼的效果,同时对机组负载阶跃试验时发电机有功功率振荡不明显现象进行分析。     

同步发电机阻尼绕组和磁路饱和对低频振荡阻尼的影响

采用特征值分析法研究同步发电机阻尼绕组以及磁路饱和对低频振荡阻尼的影响。建立了同步发电机三阶以及考虑阻尼绕组的六阶小扰动线性化模型,并在模型中考虑了磁路饱和效应。为详细分析同步发电机阻尼绕组和磁路饱和对低频振荡阻尼的影响,采用了简化的单机无穷大系统。计算表明,在分析低频振荡问题时:同步发电机三阶模型不宜用于分析进相或轻载运行的机组,这一结论和是否安装电力系统稳定器(PSS)以及是否忽略磁路饱和无关;忽略磁路饱和的同步发电机三阶模型在额定工况附近具有比较高的准确性;磁路饱和对六阶模型的影响较小,但是对于含PSS的进相运行机组,不宜忽略磁路饱和;为得到准确的结论,建议在同步发电机模型中考虑阻尼绕组和磁路饱和的影响。     

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。     

基于信号时滞补偿的HVDC和同步发电机的广域协调控制

针对发电机励磁和HVDC附加控制相互作用而可能引起系统阻尼性能变差的问题,通过对包含n台发电机以及1条直流线路的系统模型进行推导,得到了发电机励磁系统和HVDC附加控制的广域协调控制规律。该控制器利用广域信号补偿HVDC和发电机参数之间的耦合作用,但远端测量系统和广域控制信号所引入的延迟会影响控制器的性能。本文重点分析了时间延迟对系统振荡阻尼的影响,并引入统一Smith预估器方法以保持在较大时间延迟时电力系统的性能。交直流四机系统的仿真阐明了延迟对模态阻尼的影响以及延迟补偿的意义。仿真还表明统一Smith预估器的引入使得发电机转速和交流线路的传输功率在较大时间延迟下仍能够有较好的阻尼,并具有一定的鲁棒性。     

PSS参数误整定引起有功波动原因分析

随着电网供电区域不断扩大,电网结构日趋复杂,大型弱联系电网固有的自然阻尼有时会使电力系统之间发生有功低频振荡。通过发电机的菲利普斯-海佛容模型分析可知,在远距离、重负荷送电的情况下,加之快速励磁系统普遍应用,更是加剧了这一状况,为了改善新型电力系统动态安全稳定性影响,作为励磁系统的附加装置电力系统稳定器(PSS)发挥了高效且经济作用。目前应用广泛的双输入加速功率型电力系统稳定器PSS 2A,通过适当的环节参数整定,可以在特定的频段内对励磁系统滞后特性进行有效补偿,使励磁系统提供足够的正阻尼,使系统发生的低频振荡快速衰减。然而当PSS参数整定不合理,对励磁系统调节产生不正确的补偿,就有可能影响发电机稳定运行,严重情况下甚至会引发低频振荡。本文以发电机的Phillips-Haffron模型分析为基础,从发电机电磁转矩的角度分析,在Δδ-Δω坐标系中得到了励磁系统调节对发电机稳定性的影响。最后通过一起PSS参数误整定分析,验证了等效加速功率型PSS 2A模型仿真的正确性。     

350MW汽轮发电机PSS建模及仿真研究

分析了大唐国际沈东热电厂1号机350 MW汽轮发电机PSS的工作原理,介绍了PSS参数整定试验工作,给出了发电机励磁系统的PSS参数,提供了电力系统稳定计算(PSASP)用的PSS模型及参数,为电力系统稳定分析计算提供一定参考。     

通过系统扰动试验进行安康水电厂3号发电机组PSS性能验证分析

随着电网建设规模越来越大，弱联系的大电网间呈现弱阻尼情况，在系统扰动时往往发生低频振荡，电力系统稳定控制PSS是提高系统阻尼，平息系统振荡的一个有效措施。针对安康水电厂3号机组PSS，通过安南Ⅱ线带负荷跳闸扰动试验，对比分析了PSS以理论计算参数整定和实测参数整定的作用效果，验证了PSS的实际性能和对系统稳定的影响。     

我国交流互联电网动态稳定性的研究及解决策略

在我国大区交流互联系统中存在着区域间弱阻尼或负阻尼低频振荡问题。为了解决该问题,工程人员通过现场试验、整定和调试,目前己为100多台机组配置了电力系统稳定器(PSS)。联网试验及联网后的运行经验证明,这些PSS的配置增强了联网系统的阻尼,保证了联网系统的动态稳定性,是解决我国大区交流互联系统动态稳定问题行之有效的方法。