pss配置、構(gòu)成、參數(shù)計算與投運試驗(已修改)
2025-05-27 23:21 本頁面
【正文】 專業(yè)資料分享 PSS配置、構(gòu)成、參數(shù)計算及投運試驗 中國電力科學(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的PSS的特點及適用范圍, 論述了PSS相位補償及增益選取的計算方法, 以及PSS的現(xiàn)場試驗方法等.1 PSS配置 PSS是采用勵磁附加控制，增加對低頻振蕩的阻尼，提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定的裝置，對于數(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)驗表明，不僅快速勵磁系統(tǒng)采用PSS增大系統(tǒng)阻尼的效果良好，即使常規(guī)勵磁系統(tǒng)，采用PSS也有良好效果。美國西部和加拿大聯(lián)合電力系統(tǒng)(WSCC)建議60MW 及以上機組，勵磁控制系統(tǒng)遲后角小于（1）式三階典型系統(tǒng)時應(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)電機時間常數(shù)Tdo=6s, 其勵磁控制系統(tǒng)的遲后特性見表2a，某常規(guī)交流勵磁機勵磁系統(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)電機采用式（3）勵磁的遲后特性見表2b. 式（3）中勵磁機簡化為一階慣性環(huán)節(jié)雖有較大的時間常數(shù)，因采用較強的超前補償，其遲后特性仍小于1式?？焖賱畲畔到y(tǒng)的遲后特性則較1式小很多. 因此要求勵磁系統(tǒng)性能良好的發(fā)電機，普遍采用PSS。我國勵磁系統(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）及90%（交流勵磁機勵磁）。2 PSS輸入信號及其數(shù)學(xué)模型 PSS各輸入信號的優(yōu)缺點PSS是在AVR輸入附加控制信號，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）或兩個信號的綜合，使發(fā)電機產(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，各輸入信號的優(yōu)缺點如下： Δω或Δf因為勵磁控制系統(tǒng)是一個遲后環(huán)節(jié)，有較大的遲后角，要求以Δω為輸入信號的PSS，有很大的超前角補償，以便PSS的輸出使發(fā)電機產(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，超前補償角在100 o左右，超前補償角大，微分作用強，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信號的測取比較困難，這也限制了Δω為輸入信號的PSS的采用。Δf為輸入信號的PSS，與Δω有相同的缺點，也需要大的超前補償。而且Δω信號是在發(fā)電機軸上測取，是軸功角的變化, 而Δf從機端電壓測取，是機端電壓功角的變化，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，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時勵磁遲后角為90176。，則ΔPa為輸入信號的PSS,所需相位校正,在ω＜ω0時為遲后校正，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為機械功率Pm與電功率Pe之差，采樣很困難，當(dāng)Pm不變時,ΔPa=Pe，測取Pe比較方便，因此一般都以Pe代替Pa，但Pe為輸入信號的PSS有反調(diào)的缺點，當(dāng)Pm增大,PSS的輸出使勵磁減小，這可能影響電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定，但對汽輪發(fā)電機影響不大，由于其電路簡單，效果良好，除美國外，大都采用以ΔPe為輸入信號的P
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