pss配置、構(gòu)成、參數(shù)計(jì)算及投運(yùn)試驗(yàn)

1、1PSSPSS配置、構(gòu)成、參數(shù)計(jì)算及投運(yùn)試驗(yàn)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.1PSS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(lái)在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的采用。經(jīng)

2、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。(6.28)3Ts=(S0.628)(S6.28)(S62.8)(1)式（1）的遲后特性見(jiàn)表1。表1三階典型系統(tǒng)遲后角頻率特性振蕩頻率(Hz)0.160.30.480.641.12遲后角(度)6590100115135

3、163某快速勵(lì)磁系統(tǒng)的傳遞函數(shù)如式2F(ex)=[30(10.03S)][1(12S)](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(jiàn)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[(11.6S)(116S)][(10.5S)(10.05S)][1(10.03S)][1(10.8S)](3)同上發(fā)電機(jī)采用式（3）勵(lì)磁的遲后特性見(jiàn)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

4、前補(bǔ)償，其遲后特性仍小于1式?？焖賱?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)ＤLT650—1998，DLT843—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）。2PSS輸入信號(hào)及其數(shù)學(xué)模型2.1PSS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

5、）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：2.1.1Δω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32.1.4ΔPe和Δω組成模擬ΔPa為了徹底消除反調(diào)的影響，ABB等制造廠采用圖2電路2M12SωTSωTS1MSTpS1TpS1T1S（1T2S）MN1T3S1T4S1T5S1T6S.KpssVpssωΔΔf)(ΔPePmPa高頻

6、濾波器ωTSωTS1TpS1TpS1T1S（1T2S）MN1T3S1T4S1T5S1T6S.KpssVpssωΔΔf)(ΔPe(a)(b)圖2消除反調(diào)的PSS圖2（a）Δω經(jīng)微分處理后得加速度，在第一相加點(diǎn)與ΔPe相加得ΔPm=ΔPeMSΔω，經(jīng)高頻濾波器后，在第二相加點(diǎn)再減去Pe，得加速功率ΔPa，由于原動(dòng)機(jī)功率變化的頻率較低，可以通過(guò)高頻濾波器，因此在二次相加中消除了原動(dòng)機(jī)功率變化的影響，也就消除了反調(diào)。對(duì)于電力系統(tǒng)的低頻振蕩，經(jīng)高

7、頻濾器后有較大衰減，如果高頻濾過(guò)器能完全阻止低頻振蕩信號(hào)通過(guò)則此時(shí)相當(dāng)于Pe輸入信號(hào)的PSS，但實(shí)際上高頻濾波器不能完全阻止低頻信號(hào)通過(guò)，所以要經(jīng)第一相加點(diǎn)構(gòu)成Pm，然而在第一相加點(diǎn)的輸出信號(hào)，也不可能是純的Pm因此還必須有高頻濾過(guò)器，以減弱第一相加點(diǎn)輸出的低頻振蕩分量。該電路的缺點(diǎn)之一是Δω經(jīng)微分后容易發(fā)生諧振，為了使電路穩(wěn)定，將兩個(gè)輸入信號(hào)均除以MS，但ΔPe除以MS后響應(yīng)不夠靈敏，所以將1MS改為1TmS，Tm一般選用2秒，分母改

8、為2S后，分子也需乘2M，才能與Δω通道相應(yīng)，此外，因2S1，因此可以(2m)(12s)代替(2m)2S。得到圖2（b）.經(jīng)這樣處理后，雖在輸入通道減少了超前環(huán)節(jié)但由于電路繁復(fù)，仍有引起高頻電氣振蕩的可能性。2.1.5不同機(jī)組宜采用相應(yīng)的輸入信號(hào)。汽輪發(fā)電機(jī)組有功調(diào)節(jié)的速度較慢，經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，以ΔPe為輸入信號(hào)的PSS，只要參數(shù)合理，反調(diào)不明顯，不必采用特殊的減小反調(diào)的措施.常規(guī)勵(lì)磁系統(tǒng)遲后角較大，適宜采用以ΔPe為輸入信號(hào)的PSS