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益阳电厂二期工程#3机组电力系统稳定器（PSS）参数整定及投入效果校核试验方案1、前言益阳电厂二期工程#3机组采用自并励励磁系统，励磁调节器由上海发电设备成套研究设计院组装的ABB公司生产的UNITROL 5000型励磁系统。
励磁调节器采用PID+PSS控制方式，配备有以△Pe、△ω为输入信号的电力系统稳定器（PSS）。
根据电网调度部门的要求，同时针对电网稳定问题的实际状况，需对该机组电力系统稳定器（PSS）参数进行计算整定及现场调整投入试验，以改善机组及系统的阻尼，提高电厂外送通道及电网的动态稳定水平。
2、试验目的在确认励磁调节器及PSS各部件功能正常的情况下，根据系统计算，初步确定对阻尼系统低频振荡有效的PSS参数，通过现场试验的方法，调整并检验PSS抑制系统低频振荡的效果，找出适合现场运行条件的PSS参数，达到改善系统阻尼，提高系统动态稳定的目的。
3、试验标准Q/GDW 143-2006 ，《电力系统稳定器整定试验导则》4、试验准备及条件1）、试验方案已经过讨论及批准；2）、现场了解励磁系统试验记录，了解励磁系统结构型式及有关参数；3）、确认励磁系统模型参数，放大倍数，反馈系数，控制角限制，强励限制，调差率等正确，主调节环参数按要求整定好，具备投入PSS 条件；4）、AVR 参数已整定好，并通过试验验证满足有关技术标准的要求；5）、调速器控制正常，并网后有功功率的摆动小于允许值；6）、试验时发电机有功功率不小于80％PN,无功功率尽可能小；7）、发电机保护正常投入；8）、试验仪器完好，试验接线正确。
5、试验内容5.1、励磁系统无PSS 补偿的频率特性测量发电机带额定有功（或接近额定有功功率），无功尽可能小，PSS 退出运行，采用HP-35670动态信号分析仪，在PSS 输出到AVR 的电压叠加点处（PID 之前，即调节装置的模拟信号试验接口）加入随机噪声信号（Random Noise ），测量该点到发电机电压的相位-频率特性，供设计PSS 相位补偿参数时用。
2号机PSS试验方案
一、背景
PSS（Power System Stabilizer）是一种实现稳态控制和动态控制的
技术，它可以在动态和稳态过程中调整电力系统的潮流，以减少和抑制负
荷变化引起的水轮机转子振荡。
此外，它也可以通过控制频率和电压来减
轻振荡。
二、实验目的
该试验的目的是测试2号机的PSS能力。
它旨在通过在不同的系统参
数条件下测试机组的调整能力来检测其对潮流的调整能力、对振荡的抑制
能力以及其他重要性能指标。
三、实验条件
（1）电压/频率：2号机正常运行，调试两台机组的电压值为5kV-
0.4%，频率为50Hz。
（2）功率：2号机的最大发电容量为1000MW，发电容量的变化范围
为0-100MW，可在机组的调速装置上模拟负荷变化。
（3）系统稳定状态：系统应处于稳定状态，用户应注意控制发电容
量的变化，以确保足够的机组的可用调速范围，以及足够的调速响应时间。
四、实验步骤
（1）预调节：预调节是采用负载调节器（RLD）或动态系统模型（DSM）的自动调整过程，以保持系统的电压和频率稳定。
（2）正式调节：正式调节是实验试验中的核心，其目的是使用PSS 来控制系统的电压和频率。
XXXX发电有限责任公司电力系统稳定器（PSS）动态投运试验方案中国电力科学院xxx电力试验研究所xxxx年xx月xx日批准：审定：审核：编写：1. 试验目的XX电厂两台发电机使用东方电机厂生产的300MW发电机，励磁调节器为英国罗罗公司生产的TMR-A VR型微机励磁调节器，励磁系统采用自并励静止可控硅励磁方式，属快速励磁系统，由于联网运行时对系统动态稳定影响较大，应尽快将励磁系统中电力系统稳定器(PSS)投入运行，以抑制可能出现的电力系统低频振荡，提高电力系统稳定性。
2．编制依据本方案按照中华人民共和国电力行业标准DL/T650-1998《大型汽轮机自并励静止励磁系统技术条件》有关要求编制。
3. 组织措施为保证试验顺利进行，成立领导小组和试验小组。
人员组成如下：3.1 现场试验领导小组组长：副组长：成员：3．2 现场试验专业组组长：成员：4．发电机励磁系统简介XX电厂2台发电机的励磁系统为机端自并励方式，励磁调节器和整流装置由英国Rools- Royce 公司制造，是三模冗余静态励磁系统。
自动调节方式为PID+PSS。
PSS输入信号为△P有功信号。
4.1主要设备参数4.1 .1发电机参数制造厂：东方电机厂型号：QFSN-300-2-20额定功率： 300MW额定电压： 20kV额定电流： 10190A额定功率因数:0.85额定励磁电压:463V 实测值额定励磁电流:2203 A 实测值空载励磁电压: 169V 实测值空载励磁电流: 815A 实测值最大励磁电压： 489V 实测值励磁绕组电阻 ( 15°c): 0.1561Ω纵轴同步电抗Xd（非饱和值）199.7%纵轴瞬变(暂态)电抗Xd’（非饱和值/饱和值）26.61%/29.57%纵轴超瞬变(次暂态)电抗Xd”（非饱和值/饱和值）16.18%/17.59%横轴电抗Xq（非饱和值） 193%横轴瞬变(暂态)步电抗Xq ’（非饱和值/饱和值）37%/41.77% 横轴超瞬变（次暂态）电抗Xq ”（非饱和值/饱和值）17.5%/20.73% 负序电抗X2（非饱和值/饱和值） 19.74%/21.46% 4.1.2励磁变压器一次额定电压：20 kV 二次额定电压：0.94 kV 漏抗（短路电压）： 6 %4.1.3互感器变比发电机定子电流CT 变比：15000A/5A 发电机定子电压PT 变比：20000V/100V4. 2 PSS 投运频率响应试验的AVR 、PSS 、频谱分析仪关系框图Kp = 40/50(满载/空载) ， Ki = 0.08 , K D = 0.04, Ti = 0.08s, Td = 0.04sU G频谱分析仪白噪声信号S S5.115.1+S S1.0112.01++SS1.118.01++ΔP SS412.01++1．0PSS 传递函数A VR 传递函数发电机5．试验前准备工作5.1 试验使用仪器5.2 将励磁调节器监视用计算机通过RS-232串口与被试调节器联接，以便试验时修改定值，并实时监视试验过程中调节器各参数的变化情况。
PSS——电力系统稳定装置电气2008-05-04 13:49:35 阅读898 评论0 字号：大中小订阅电力系统稳定器(简称PSS)是励磁系统的一个附加功能，用于提高电力系统阻尼，解决低频振荡问题，是提高电力系统动态稳定性的重要措施之一。
它抽取与此振荡有关的信号，如发电机有功功率、转速或频率，加以处理，产生的附加信号加到励磁调节器中，使发电机产生阻尼低频振荡的附加力矩。
PSS稳定装置的输入是发电机的有功信号，经过隔直环节和补偿环节，最后输出到励磁调节器，作为励磁调节器综合环节的一个负的输入。
在稳态运行时，由于隔直环节的作用，输出信号为零。
当系统受到扰动时，系统的低频振荡分量将使PSS产生输出信号，如果PSS相位补偿适当，将产生阻尼低频振荡的转矩，整个PSS装置的增益和相位决定了它对系统的阻尼效果。
有效平息系统的低频振荡，提高电力系统的稳定性。
PSS投入的一个条件是机组的输出有功，当有功大于一定的值时，PSS才起作用。
通过试验测量励磁系统滞后频率特性、PSS临界放大倍数等试验，确定机组PSS参数，并按调令投入PSS运行。
低频振荡分析发电机电磁力矩可分为同步力矩和阻尼力矩，同步力矩(PE)与Δδ同相位，阻尼力矩与Δω同相位。
如果同步力矩不足，将发生滑行失步；阻尼力矩不足，将发生振荡失步。
低频振荡是发生在弱联系的互联电网之间或发电机群与电网之间，或发电机群与发电机群之间的一种有功振荡，其振荡频率在0.2-2Hz之间，低频振荡发生的有四种可能的原因：1、系统弱阻尼时，在受到扰动后，其功率发生振荡且长时间才能平息。
2、系统负阻尼时，系统发生扰动而振荡或系统发生自激而引起自激振荡。
这种振荡，振荡幅度逐渐增大，直至达到某平衡点后，成为等幅振荡，长时间不能平息。
3、第三种是系统振荡模与某种功率波动的频率相同，引起特殊的强迫振荡，这种振荡随功率波动的原因消除而消除。
4、由发电机转速变化引起的电磁力矩变化和电气回路耦合产生的机电振荡，其频率约为0.2-2Hz。
XXXX发电有限责任公司电力系统稳定器（PSS）动态投运试验方案中国电力科学院xxx电力试验研究所xxxx年xx月xx日批准：审定：审核：编写：1. 试验目的XX电厂两台发电机使用东方电机厂生产的300MW发电机，励磁调节器为英国罗罗公司生产的TMR-A VR型微机励磁调节器，励磁系统采用自并励静止可控硅励磁方式，属快速励磁系统，由于联网运行时对系统动态稳定影响较大，应尽快将励磁系统中电力系统稳定器(PSS)投入运行，以抑制可能出现的电力系统低频振荡，提高电力系统稳定性。
2．编制依据本方案按照中华人民共和国电力行业标准DL/T650-1998《大型汽轮机自并励静止励磁系统技术条件》有关要求编制。
3. 组织措施为保证试验顺利进行，成立领导小组和试验小组。
人员组成如下：3.1 现场试验领导小组组长：副组长：成员：3．2 现场试验专业组组长：成员：4．发电机励磁系统简介XX电厂2台发电机的励磁系统为机端自并励方式，励磁调节器和整流装置由英国Rools- Royce 公司制造，是三模冗余静态励磁系统。
自动调节方式为PID+PSS。
PSS输入信号为△P有功信号。
4.1主要设备参数4.1 .1发电机参数制造厂：东方电机厂型号：QFSN-300-2-20额定功率： 300MW额定电压： 20kV额定电流： 10190A额定功率因数:0.85额定励磁电压:463V 实测值额定励磁电流:2203 A 实测值空载励磁电压: 169V 实测值空载励磁电流: 815A 实测值最大励磁电压： 489V 实测值励磁绕组电阻 ( 15°c): 0.1561Ω纵轴同步电抗Xd（非饱和值）199.7%纵轴瞬变(暂态)电抗Xd’（非饱和值/饱和值）26.61%/29.57%纵轴超瞬变(次暂态)电抗Xd”（非饱和值/饱和值）16.18%/17.59%横轴电抗Xq（非饱和值） 193%横轴瞬变(暂态)步电抗Xq’（非饱和值/饱和值）37%/41.77%横轴超瞬变（次暂态）电抗Xq”（非饱和值/饱和值）17.5%/20.73%负序电抗X2（非饱和值/饱和值） 19.74%/21.46%4.1.2励磁变压器一次额定电压：20 kV二次额定电压：0.94 kV漏抗（短路电压）： 6 %4.1.3互感器变比发电机定子电流CT变比：15000A/5A发电机定子电压PT变比：20000V/100V4.2 PSS投运频率响应试验的AVR、PSS、频谱分析仪关系框图频谱分析仪白噪声信号Kp = 40/50(满载/空载) ，Ki = 0.08 , K D = 0.04, Ti = 0.08s, Td = 0.04s5．试验前准备工作5.1 试验使用仪器5.2 将励磁调节器监视用计算机通过RS-232串口与被试调节器联接，以便试验时修改定值，并实时监视试验过程中调节器各参数的变化情况。
PSS2A现场试验内容和方法（陈小明）1、PSS的频率响应特性测量、励磁系统无补偿频率响应特性测量和有补偿频率响应特性测量由于现场试验无法证明PSS对互联电力系统中的区域间振荡模式的阻尼作用，可行的方法是测量励磁系统的有补偿频率响应特性，然后，根据有补偿频率响应特性测量结果来判定PSS对区域间振荡模式是否有阻尼作用。
理论上，有补偿频率响应特性的相频特性是PSS 的相频特性和励磁系统无补偿相频特性之和，而有补偿频率响应特性的幅频特性则是PSS 的幅频特性和励磁系统无补偿幅频特性之积。
1、1 励磁系统有补偿频率响应特性测量发电机并网、带最大负荷，功率因数尽可能高。
将Tw1、K3设置为0.0，以频谱分析仪的白噪声信号替代有功功率，作为PSS的输入信号，使PSS的输出处于投入状态（注：这时PSS实际上没有投入运行，因为发电机的功率并没有接入到PSS的输入端。
PSS的输出处于投入状态的作用是使白噪声信号经过PSS 后可以输入到励磁调节器中去）。
测量发电机端电压对PSS输入信号的频率响应，即可得到励磁系统有补偿频率响应特性。
关键问题：如何实现用白噪声信号替代有功功率。
1、2 PSSS的频率响应特性测量将Tw1、K3设置为0.0，以频谱分析仪的白噪声信号替代有功功率，作为PSS的输入信号，测量PSS输出信号对输入信号的频率响应。
试验可以在现场进行，也可以在制造厂进行。
关键问题：如何实现用白噪声信号替代有功功率，如何将PSS的输出信号引出到频谱仪上进行频率特性测量。
1、3 励磁系统无补偿频率响应特性测量发电机并网、带最大负荷，功率因数尽可能高。
PSS退出运行，将动态信号分析仪的白噪声信号作为PSS的输出信号，接入到励磁调节器的PSS接入口处，测量发电机端电压对PSS的输出信号（即白噪声信号）的频率响应特性，即是励磁系统无补偿频率响应特性。
2、PSS2A临界增益试验临界增益试验在完成PSS频率响应特性测量、励磁系统无补偿频率响应特性测量和有补偿频率响应特性测量、证明相位补偿参数正确的基础上进行。
文件编号：DS-DW-2017-0034-01张家港沙洲电力有限公司3号机组励磁系统PSS参数整定试验方案江苏省电力试验研究院有限公司2017年6月15日文件编号：DS-DW-2017-0034-01审核：2017-07-12 14:32:25审阅：2017-07-12 12:07:48编制：2017-07-12 10:53:03目录1.概述 (4)2.试验目的................................................. 错误!未定义书签。
3.试验依据................................................. 错误!未定义书签。
4.试验时对运行方式的要求........................ 错误!未定义书签。
5.试验前应具备的条件............................... 错误!未定义书签。
6.试验项目及内容...................................... 错误!未定义书签。
7.试验分工及各方责任............................... 错误!未定义书签。
8.环境、职业健康安全风险因素辨识和控制措施错误!未定义书签。
9.主要试验设备.......................................... 错误!未定义书签。
1.概述根据大区电网之间实现联网要求和联网稳定计算表明，联网后系统中存在0.25Hz左右甚至更低频率的低频震荡。
因此，为保证电网安全，系统中的主要发电机组的励磁调节器应投入电力系统稳定器（PSS）。
PSS应对于0.2～2Hz之内的震荡都有抑制作用。
张家港沙洲电力有限公司3号机组，容量为1050MW，励磁系统形式为自并励励磁方式，励磁调节器为ABB公司生产的UNITROL6000型调节器。
该机组PSS 为PSS2B型，由发电机电功率以及转速作为输入信号，输出控制电压U至AVRPSs的电压相加点。
电力系统稳定器P S S 现场整定试验方案公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
电力系统稳定器（PSS）现场整定试验方案
1．试验目的：
随着电力系统规模的不断扩大和快速励磁系统的采用，电力系统低频振荡的问题越来越突出，将系统中有关发电机的电力系统稳定器（PSS）投入可以明显改善系统的阻尼情况。
2．试验条件：
2．1 试验机组和励磁系统处于完好状态，调节器除PSS外所有附加限制和保护功能投入运行。
2．2 与试验2与试验有关的继电保护投入运行。
2．3调节器厂家技术人员确认设备符合试验要求。
2．4试验人员熟悉相关试验方法和仪器，检查试验仪器工作正常。
2．5试验时，发电机保持有功以上,无功在以下。
2．6同厂同母线其他机组PSS退出运行，机组AGC退出运行。
3．试验接线：
3．1 将发电机PI三相电压信号，A、C两相1将发电机PI三相电压信号，A、C两相电流信号以及发电机转子电压信号接入WFLC录波仪，试验时记录发电机的电压，有功功率和转子电压信号，对于交流励磁系统，还应将励磁机电压信号接入WFLC录波仪。
将动态信号分析仪的白噪声信号接入调节器的TEST输入端子。
4．试验目的：
4．1 系统滞后特性测量
PSS退出运行，在PSS输出信号迭加点（TEST端子）输入白噪声信号，从零逐步增加白噪声信号的电平至发电机无功功率及发电机机端电压有明显变化，用动态信号分析仪测量发电机电压对于PSS输出信号迭加点的相频特性既励磁系统滞后特性。
注意：试验端子开路有可能造成发电机强励或失磁，要保证在迭加的信号被屏蔽的情况下进行接线或拆线。
4．2 PSS超前滞后参数整定
根据励磁系统滞后特性和PSS的传递函数计算PSS相位补偿特性和PSS 的参数。
4．3 有补偿特性试验
在PSS投入运行的情况下，在PSS的信号输入端输入白噪声信号，用动态信号分析仪测量发电机电压对于PSS信号输入点的相频特性，校验PSS补偿特性的正确性。
4．4 PSS临界增益测量
逐步增加PSS的增益，观察发电机转子电压和无功功率的波动情况，确定PSS的临界增益。
4．5 PSS增益整定
PSS的实际增益取临界增益的20%——30%。
4．6 发电机电压给定阶跃试验
在PSS投入和退出两种情况下进行发电机电压给定阶跃试验并录波，阶跃量根据发电机有功的波动情况进行调整，但一般不超过额定电压的4%，比较PSS投入和退出两种情况下有功功率的波动情况，需要的话可以对PSS的参数进行调整。
4．7 PSS反调试验
在PSS投入的情况下，按照运行时可能出现的最快调节速度进行原动机功率调节（增加和减少各2万），观察发电机无功功率的波动即反调情况。
5．安全注意事项
5．1 试验前进行技术交底，参加试验人员熟悉试验方1试验前进行技术交底，参加试验人员熟悉试验方案。
5．2 发电机继电保护和励磁调节器各功2发电机继电保护和励磁调节器各功能（除PSS外）均投入运行。
5．3 做好励磁调节器备用通道的跟踪和切换准3做好励磁调节器备用通道的跟踪和切换准备。
试验接线应防止PT短路，CT开路。
5．5 发电机负载电压阶跃试验中阶跃量应小于3%--5发电机负载电压阶跃试验中阶跃量应小于3%---4%，或无功功率变化量小于Qn。
5．6由熟悉现场设备的电厂人员或制造厂人员进行现场设备的操作。
5．7试验中如发生有功功率振荡，应停止PSS试验，退出PSS运行。
如持续振荡则切到手动方式运行，如再振荡则减少有功功率至振荡平息。
5．8试验前，电气运行人员应做好失磁、过电压、发电机跳闸、发电机振荡的事故预想。
5．9试验中，如果因试验引起发电机解列，解列后锅炉要保持参数，汽机要保持转速，随时准备重新并列。
6．试验所需仪器
动态信号分析仪一台，WFLC录波仪一台，数字万用表一块。
中国电力科学研究院。
