pss配置、構(gòu)成、參數(shù)計(jì)算與投運(yùn)試驗(yàn)(已修改)
2025-05-27 23:21 本頁(yè)面
【正文】 專業(yè)資料分享 PSS配置、構(gòu)成、參數(shù)計(jì)算及投運(yùn)試驗(yàn) 中國(guó)電力科學(xué)研究院 方思立 華北電力科學(xué)研究院 蘇為民摘要 本文介紹了PSS的配置要求及各種輸入信號(hào)的PSS的特點(diǎn)及適用范圍, 論述了PSS相位補(bǔ)償及增益選取的計(jì)算方法, 以及PSS的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方法等.1 PSS配置 PSS是采用勵(lì)磁附加控制，增加對(duì)低頻振蕩的阻尼，提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定的裝置，對(duì)于數(shù)字式AVR，它不需要增加設(shè)備，又有很好的阻尼效果，因此近年來在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的采用。經(jīng)驗(yàn)表明，不僅快速勵(lì)磁系統(tǒng)采用PSS增大系統(tǒng)阻尼的效果良好，即使常規(guī)勵(lì)磁系統(tǒng)，采用PSS也有良好效果。美國(guó)西部和加拿大聯(lián)合電力系統(tǒng)(WSCC)建議60MW 及以上機(jī)組，勵(lì)磁控制系統(tǒng)遲后角小于（1）式三階典型系統(tǒng)時(shí)應(yīng)配置PSS。 () 3Ts = (S+)(S+)(S+) (1)+式（1）的遲后特性見表1。 表 1 三階典型系統(tǒng)遲后角頻率特性振蕩頻率 (Hz) 2遲后角 (度)6590100115135163某快速勵(lì)磁系統(tǒng)的傳遞函數(shù)如式2F(ex)=[30/ (1+)] [1+(1/ 2S )] (2) 如發(fā)電機(jī)時(shí)間常數(shù)Tdo=6s, 其勵(lì)磁控制系統(tǒng)的遲后特性見表2a，某常規(guī)交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的傳遞函數(shù)如式3F(ex)=300[(1+)/(1+16S)][(1+)/(1+)][1/(1+)][1/(1+)] (3) 同上發(fā)電機(jī)采用式（3）勵(lì)磁的遲后特性見表2b. 式（3）中勵(lì)磁機(jī)簡(jiǎn)化為一階慣性環(huán)節(jié)雖有較大的時(shí)間常數(shù)，因采用較強(qiáng)的超前補(bǔ)償，其遲后特性仍小于1式。快速勵(lì)磁系統(tǒng)的遲后特性則較1式小很多. 因此要求勵(lì)磁系統(tǒng)性能良好的發(fā)電機(jī)，普遍采用PSS。我國(guó)勵(lì)磁系統(tǒng)行標(biāo)ＤL/T 650—1998，DL/T 843—2003均將PSS作為必備的附加單元，并規(guī)定其投入率分別不低于99%（自并勵(lì)）及90%（交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁）。2 PSS輸入信號(hào)及其數(shù)學(xué)模型 PSS各輸入信號(hào)的優(yōu)缺點(diǎn)PSS是在AVR輸入附加控制信號(hào)，如轉(zhuǎn)速偏差Δω（或頻率偏差Δf），功率偏差ΔＰe（或加速功率偏差ΔＰa）或兩個(gè)信號(hào)的綜合，使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生Δω軸方向的阻尼力矩（ΔＴe）以抑制電力系統(tǒng)的低頻功率振蕩，各輸入信號(hào)的優(yōu)缺點(diǎn)如下： Δω或Δf因?yàn)閯?lì)磁控制系統(tǒng)是一個(gè)遲后環(huán)節(jié)，有較大的遲后角，要求以Δω為輸入信號(hào)的PSS，有很大的超前角補(bǔ)償，以便PSS的輸出使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的附加轉(zhuǎn)矩與Δω同相位，從表2可見，當(dāng)振蕩頻率為1Hz時(shí)，超前補(bǔ)償角在100 o左右，超前補(bǔ)償角大，微分作用強(qiáng)，控制回路就容易發(fā)生諧振，臨界增益就較小，限制了使用增益. 此外Δω信號(hào)的測(cè)取比較困難，這也限制了Δω為輸入信號(hào)的PSS的采用。Δf為輸入信號(hào)的PSS，與Δω有相同的缺點(diǎn)，也需要大的超前補(bǔ)償。而且Δω信號(hào)是在發(fā)電機(jī)軸上測(cè)取，是軸功角的變化, 而Δf從機(jī)端電壓測(cè)取，是機(jī)端電壓功角的變化，因此Δf較Δω的靈敏度低，一般很少采用Δf作為PSS單一的輸入信號(hào)，通常與ΔPe組合使用。 ΔPa或ΔPe加速功率ΔPa的相位超前Δω 90176。，因此它減小了PSS所需要的超前相位校正，設(shè)ω=ω0時(shí)勵(lì)磁遲后角為90176。，則ΔPa為輸入信號(hào)的PSS,所需相位校正,在ω＜ω0時(shí)為遲后校正，ω＞ω0只需進(jìn)行很小的超前校正. 所以電路穩(wěn)定，可采用較大的增益，充分發(fā)揮PSS的作用.ΔPa為機(jī)械功率Pm與電功率Pe之差，采樣很困難，當(dāng)Pm不變時(shí),ΔPa=Pe，測(cè)取Pe比較方便，因此一般都以Pe代替Pa，但Pe為輸入信號(hào)的PSS有反調(diào)的缺點(diǎn)，當(dāng)Pm增大,PSS的輸出使勵(lì)磁減小，這可能影響電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定，但對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)影響不大，由于其電路簡(jiǎn)單，效果良好，除美國(guó)外，大都采用以ΔPe為輸入信號(hào)的P
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