电力系统稳定器参数整定及试验探讨.doc

《电力系统稳定器参数整定及试验探讨.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、电力系统稳定器参数整定及试验探讨郑兵中国神华能源股份有限公司国华惠州热电分公司广东惠州516082摘要：木文介绍了电力系统稳定器PSS2A模型及其参数整定过程，总结了现场试验流程及方法，对PSS放大倍数及反调现象进行了探讨，并提出了解决措施。关键词：低频振荡；电力系统稳定器；PSS2A0引言在电力系统持续扩大规模的情况下，快速励磁系统也不断变多，励磁系统收到更大的增益，造成吋间常数大幅缩小，系统的阻尼就随之被降低，以至于电气联系不强的电网产牛负阻尼。这-切使得系统岀现了在0.T2.5Hz频率范围内的发性振荡，…般我们把它叫做低频振荡。

2、由丁•在英振荡时，能量通过机电联系进行有效传递，因此该过程被称为机电振荡，发电机电功率的变化是其主要表现。如图1所示，无励磁调节吋电磁转矩厶Me=AMD+AMs,此吋为正阻尼转矩;当有励磁调节吋，励磁调节产牛一个负向的阻尼转矩向量AMex。[1]图1励磁调节产牛负向阻尼转矩向量研究表明，发电机电磁力矩由同步力矩、阻尼力矩两部分组成，它们分别与功角、角速度同相位。如果出现同步力矩不足的情况，可能致使滑行失步，而没有足够大的阻尼力矩的话，就会出现振荡失步。励磁控制系统小的自动电压调节以及半今的快速励磁调节是造成阻尼变弱戻至变负的重要原因°

3、1、PSS2A模型及参数解析PSS输出图2PSS2A模型框图I+T3S1+T4S1+T1S1+T2S在PSS2A模型框图小我们可以看到，其传递函数模型有以下坏节：输出限幅环节、增益调整环节、三阶超前滞后相位补偿环节、3和P双输入隔直环节和滤波环节c该PSS模型采用3和P双输入，针对不同情况的低频振荡，其阻尼效果均较为卓越。其H«TwrTw3表示时间常数。在滤除测量信号屮的低频噪音信号吋，须保证在系统稳态吋，PSS无输出，也就是隔除直流信号。这里提到的低频噪音信号…般是小于0.1Hz的。PSS的主要输入信号低频振荡信号（0・2'2.5H

4、z）需要尽量避免受到T扰。通常在角速度输入时使用两级隔直环节，取Twl=Tw2=4s（与其对应中心频率fo取0.04Hz）。为了过滤3血以上的噪音信号，像次同步振荡信号（25Hz）等，我们往往还需耍做好另…项工作，那就是対角速度输入信号进行高频滤波。PSS2A屮通过限波器环节1（1+心"丿实现。取Tw8=0.2s（对应屮心频率f（）=0.8Hz）,Tw9=0.Is（对应中心频率fo=1.6Hz）,N=1,M=5o电磁功率输入通道通常采用一级隔直环节，为了在其后的超前滞后环节有较大的参数选取空间，该隔直环节应尽可能不对主要输入信号造成影

5、响。折屮取Tw3=4s（对应小心频率f0=0.04Hz）。对电磁功率输入通道需要进行积分运算,1即乘上莎。但如果通过简单的乘积分环节來实现，会与前面的隔直环节几3$1+几"形成分子相约，这样就影响了隔直环节的隔直滤波效果。因此实际屮通过惯性环节来近似1+"。其屮时间常数％与隔直环节时间常数Tw3相等。在©U丄丰频域分析小，令2加爲，该环节可以写成办。对低频噪音信号，其频率办，该环节近似为比例环节«2,不影响其前面的滤波环节；对主要输入信号，其频率/>>办，该环节近似为积分环节",起到对电磁功率信号进K-互行积分的作用。所以心2取值为：

6、2H°由于在系统扰动引起的功率振荡小机械功率变化较小，即加速功率积分信号基本就是电磁功率积分信号，所以进行PSS参数计算时，可以近似按照仅有屯磁功率输入的形式进行整定。即PSS的补偿角满足式：90。±30。，式屮：〃峻为pss补偿角，彳为发电机及励磁系统滞后角。此PSS加入3个超前滞1+£$1+TqSX—后环节，实际应用了2个超前环节，1+忌1+心小Tl-T4分别为：0・15、0.04、0.44、0.04。参数整定试验主要分以下几个步骤：2.1励磁系统无补偿特性测量：在PSS输出信号迭加点输入白噪声信号(PSS退出运行，有功80%以上

7、，无功20%以下)，然后使用动态信号分析仪，测出励磁系统滞后特性。这需要测出•个相频特性，•般做法是直接在电压给定上叠加0.l-5Hz的伪随机信号进行“扫频”，噪声不断加大以得到较好的频率特性波形。2.2PSS超前/滞后整定：在了解励磁系统无补偿的特性后，建造PSS的传递函数模型，并以此整定PSS参数。2.3有补偿特性试验：在PSS运行过程屮，通过信号输入端把口噪声信号输入，测试发电机电压对信号输入点的相频特性，同时检验PSS补偿特性的准确性。2.4PSS临界增益测量:投入PSS,逐渐增加增益Ksl,直到发电机励磁电压出现持续振荡，此

8、时称之为临界增益。2.5PSS增益整定:PSS的实际增益占临界增益的20%~30%。2.6发电机电压给定阶跃试验：在PSS投入和退出的情况下，分别进行发电机电压给定阶跃试验。由发电机的实际波动情况出发，调整阶跃虽，其值不