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2012注冊(cè)電氣工程師考試：電氣設(shè)備百科匯總

電力系統(tǒng)穩(wěn)定器

二、對(duì)PSS工作的幾點(diǎn)看法

1、關(guān)于相位補(bǔ)償?shù)念l率范鬧

DL/T650-1998《大型汽輪發(fā)機(jī)自并勵(lì)靜止勵(lì)磁系統(tǒng)技術(shù)條仆》提出了PSS應(yīng)滿足該機(jī)各振蕩模式下的相位補(bǔ)償要求，其振蕩頻率一般在0.2Hz～2.0Hz范圍內(nèi)。相位補(bǔ)償可按分析計(jì)算得出該系統(tǒng)振蕩模式的實(shí)際頻率范圍設(shè)計(jì)，也可按0.2Hz~2.0Hz頻率范圍設(shè)計(jì)。

后者因頻帶寬，不易在全范圍滿足要求，如果有一定的經(jīng)驗(yàn)，也可以經(jīng)初步分析后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)整定。以上所列浙江電網(wǎng)PSS整定I作均為不依靠系統(tǒng)計(jì)算分析，僅由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)整定。除ALSTHOM機(jī)組PSS因沒有可調(diào)整點(diǎn)無法擴(kuò)大相位補(bǔ)償?shù)念l率范圍之外，其它機(jī)組在0.5Hz～1.6Hz內(nèi)滿足-60°～-135°有補(bǔ)償頻率特性的要求。這里要指出，在DL/T650—1998發(fā)布之前，采用有補(bǔ)償頻率特性-60°～-135°的要求：DL/T650-1998提出了有補(bǔ)償頻率特性-80°～-135°的要求。

ALSTHOM機(jī)組PSS的相位補(bǔ)償僅滿足0.75Hz以上低頻振蕩范圍的要求。其原因是PSS僅設(shè)計(jì)一個(gè)隔直環(huán)節(jié)，沒有超前滯后環(huán)節(jié)。建議：(1)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行小干擾穩(wěn)定性分析后，判斷ALSTHOM機(jī)組PSS是否需要重新設(shè)計(jì)。(2)應(yīng)在供貨前提供勵(lì)磁系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型參數(shù)，得到確認(rèn)后再發(fā)貨。

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)整定的條件為，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器可以進(jìn)行勵(lì)磁系統(tǒng)滯后特性的測(cè)量，即可以在PSS迭加點(diǎn)加入測(cè)量川的噪聲信號(hào)。但有些微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器做不到。對(duì)此，DL/T650-1998柄;準(zhǔn)中明確要求，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器應(yīng)具備測(cè)量勵(lì)磁控制系統(tǒng)滯后特性的功能。

將PSS計(jì)算分析得到不同運(yùn)行方式利事故狀況下的勵(lì)磁系統(tǒng)滯后特性，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)實(shí)測(cè)勵(lì)磁系統(tǒng)滯后特性，從而合理而準(zhǔn)確地整定PSS參數(shù)。

2、關(guān)于振蕩模式的分析

通過振蕩模式的分析，了解各振蕩模式的振頻和阻尼比。

PSS首先應(yīng)保證在大小運(yùn)行方式下阻尼比均滿足要求。于是要分析無PSS時(shí)大小運(yùn)行方式下的阻尼比，確定必須投入PSS的電廠和機(jī)組。

電力系統(tǒng)故障以后阻尼往往被削弱，所以要進(jìn)行故障預(yù)測(cè)和故障后動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性分析，以判斷在故障情況FPSS是否仍可為系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定提供足夠的正阻尼。如存在問題，需進(jìn)行進(jìn)一步研究。

各振蕩模式的振頻應(yīng)包括在PSS頻帶范圍內(nèi)。

由于振蕩模式分析需要電力系統(tǒng)和勵(lì)磁系統(tǒng)的參數(shù)，需要運(yùn)行狀態(tài)和分析經(jīng)驗(yàn)的積累，建議在開展分析工作的同時(shí)，不失時(shí)機(jī)地通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)將大型汽輪發(fā)電機(jī)組PSS投入運(yùn)”。

通過投入試驗(yàn)來驗(yàn)證和改進(jìn)分析工作，用計(jì)算分析來指導(dǎo)和簡(jiǎn)化PSS投入試驗(yàn)。

3、關(guān)于PSS放人倍數(shù)

PSS放大倍數(shù)可按臨界放大倍數(shù)的1/3～1/5整定。浙江電網(wǎng)PSS試驗(yàn)均采用測(cè)量開環(huán)頻率特性穩(wěn)定裕量的方法測(cè)量調(diào)整PSS放大倍數(shù)。其原因有三個(gè)：一是測(cè)量開環(huán)頻率特性穩(wěn)定裕量采用加白噪聲到勵(lì)磁系統(tǒng)的方法，試驗(yàn)簡(jiǎn)單，且對(duì)發(fā)電機(jī)的擾動(dòng)較小，試驗(yàn)安全：二二是有的裝置PSS放大倍數(shù)調(diào)整困難，臨界放大倍數(shù)不易達(dá)到：三是有的裝置PSS放大倍數(shù)做死了，沒法調(diào)整。在已進(jìn)行的9處PSS試驗(yàn)中，只有臺(tái)州電廠7、8號(hào)機(jī)ALSTHOM機(jī)組的增益裕量和相角裕量都小于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值，說明采用測(cè)量開環(huán)頻率特性穩(wěn)定裕量的方法來測(cè)量調(diào)整PSS放大倍數(shù)是可行的。

臺(tái)州電廠7、8號(hào)機(jī)ALSTHOM機(jī)組的增益裕量和相角裕量小于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值，但是其PSS放大倍數(shù)卻只有0.27和0.48，在9臺(tái)機(jī)的PSS放大倍數(shù)中偏小。北侖電廠1號(hào)機(jī)PSS計(jì)入PSS迭加點(diǎn)到勵(lì)磁電壓的放大倍數(shù)后，從PSS信號(hào)輸入點(diǎn)到勵(lì)磁電壓的總放大倍數(shù)看，與穩(wěn)定裕量的關(guān)系是明確的.

臺(tái)州電廠7、8號(hào)機(jī)和北侖電廠2號(hào)機(jī)總放大倍數(shù)人于其它機(jī)組一倍以上，它們的穩(wěn)定裕量明顯低于其它機(jī)組。

臺(tái)州電廠5號(hào)機(jī)組和溫州電廠1、2號(hào)機(jī)組有著相近的總放大倍數(shù)，但是它們的穩(wěn)定裕量有差別，這說明放大倍數(shù)與機(jī)組在系統(tǒng)中的位置有 關(guān)，放大倍數(shù)需要由試驗(yàn)或計(jì)算的穩(wěn)定裕量來決定。

對(duì)一些原動(dòng)機(jī)穩(wěn)定性不是很好、平時(shí)有功功率就有波動(dòng)的機(jī)組，若PSS僅采用有功功率信號(hào)，會(huì)增加機(jī)組有功功率的波動(dòng)。因?yàn)閮H采用有功功率信號(hào)的PSS有反調(diào)作用。對(duì)此，首先應(yīng)減小原動(dòng)機(jī)的擾動(dòng)，其次PSS取較小的放大倍數(shù)。

4.關(guān)于PSS輸出限幅

放大倍數(shù)大，PSS輸出就容易限幅。比如取有功功率為信號(hào)的PSS放大倍數(shù)為1，輸出限幅為5%，當(dāng)有功功率波動(dòng)大于5%就限幅，即使有功功率波動(dòng)人到無窮，PSS輸出只使基波幅值增加到5%的1.27倍。一般認(rèn)為，PSS輸出限幅可以按5%～10%考慮。

不同的振蕩模式和強(qiáng)度對(duì)系統(tǒng)的破壞是不同的。故障發(fā)生可能伴隨幾種振蕩模式，限幅是不加區(qū)別的削弱PSS信號(hào)對(duì)各種振蕩模式的控制。智能式的PSS有可能判別嚴(yán)重后果的振蕩模式并加大對(duì)其的控制力度。

5.核實(shí)振蕩模式分析結(jié)果

可以通過勵(lì)磁系統(tǒng)加入階躍信號(hào)給系統(tǒng)一個(gè)激勵(lì)，分析該響應(yīng)，得到與機(jī)有關(guān)的振蕩模式，從而核實(shí)振蕩模式計(jì)算分析結(jié)果。

6.制訂PSS整定計(jì)算規(guī)范和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)大綱

上述問題涉及PSS計(jì)算分析研究。浙江省電力試驗(yàn)研究所早年進(jìn)行過振蕩模式的分析(小干擾穩(wěn)定性分析)和PSS參數(shù)設(shè)計(jì)，但未與PSS現(xiàn)場(chǎng)投運(yùn)結(jié)合起來。希望滾動(dòng)地進(jìn)行振蕩模式的分析，相應(yīng)制訂協(xié)調(diào)一致的PSS整定計(jì)算規(guī)范和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)大綱。1999年6月全國電力系統(tǒng)勵(lì)磁研討會(huì)也提出了這個(gè)要求。

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