汽輪發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)pss參數(shù)優(yōu)化

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1、電力安全技術(shù)第l6卷(2014年第l1期)汽輪發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)PSS參數(shù)優(yōu)化劉海峰(云南大唐國(guó)際電力有限公司，云南昆明650011)[摘要]介紹了某廠汽輪機(jī)的設(shè)備參數(shù)，說明了電力系統(tǒng)穩(wěn)定器Wss)參數(shù)優(yōu)化的必要性，闡述了PSS的工作原理及其參數(shù)整定原則，并具體分析了對(duì)所轄電廠發(fā)電機(jī)組進(jìn)行勵(lì)磁系統(tǒng)PSS功能優(yōu)化的試驗(yàn)，為同類型機(jī)組的PSS參數(shù)整定提供了借鑒。[關(guān)鍵詞]電力系統(tǒng)穩(wěn)定器；、勵(lì)磁系統(tǒng)；參數(shù)優(yōu)化1設(shè)備概述故機(jī)組的閥門波動(dòng)始終較大，但在電網(wǎng)大量PSS和調(diào)度及時(shí)采取直流調(diào)制等控制措施的作用下，系某廠汽輪機(jī)為哈爾濱汽輪機(jī)有限責(zé)任公司制統(tǒng)阻尼增大，使得振蕩沒有繼續(xù)發(fā)散而逐步平

2、息。造的亞臨界、-一次中間再熱、單軸、雙缸、雙排該電廠事故機(jī)組在電網(wǎng)強(qiáng)阻尼的作用下也逐漸恢復(fù)汽、反動(dòng)凝汽式汽輪機(jī)，調(diào)峰運(yùn)行時(shí)采用定一滑一到穩(wěn)定狀態(tài)，避免了事態(tài)的擴(kuò)大化。由此可看出電定壓運(yùn)行，其中滑壓運(yùn)行的范圍是(30％～95％)廠PSS參數(shù)優(yōu)化的必要性。額定負(fù)荷(ECR)。發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)為ABB公司的UN5000型靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)，包括l臺(tái)勵(lì)磁變壓器，3PSS工作原理3面整流柜(+EG1、+EG2、+EG3)，l面交流進(jìn)線柜(+EA)，1面直流饋線柜(+EE)，1面AVR柜PSS采用轉(zhuǎn)速偏差(△)、頻率偏差(△(+ER)，1面滅磁開關(guān)柜(+ES)以及l(fā)路起勵(lì)電源。加速功率偏差

3、(△)、電功率偏差(△)中的一個(gè)或者幾個(gè)信號(hào)(一般為2個(gè))作為AVR的附加輸2電力系統(tǒng)穩(wěn)定器參數(shù)優(yōu)化的必要性入，產(chǎn)生阻尼力矩，以提高電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定。由于PSS具有物理概念清晰、參數(shù)易于選擇等優(yōu)點(diǎn)，目前，大容量機(jī)組普遍采用快速勵(lì)磁系統(tǒng)，雖目前正得到大規(guī)模的推廣和應(yīng)用。為了更好地說明然增加了電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定性能，但PSS是如何為系統(tǒng)提供正阻尼和抑制低頻振蕩的，也可能因系統(tǒng)阻尼減弱而產(chǎn)生動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定，即振蕩可以建立如圖，l所示的△(c，／△(功角偏差)坐標(biāo)失步問題。2003年以來，中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任系。公司先后多次發(fā)生頻率為0．4Hz的低頻振蕩。根LAc【，據(jù)事后

4、的仿真分析，在某些電網(wǎng)運(yùn)行方式下系統(tǒng)的AM,弱阻尼是造成電網(wǎng)低頻振蕩的主要原因，而投入大機(jī)組的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)并合理地整定其參數(shù)f、、、是解決該問題的主要措施。2008年紅河電廠曾經(jīng)'，{／、M發(fā)生0．38Hz頻率的持續(xù)功率波動(dòng)，機(jī)組對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)／／，r，生一個(gè)持續(xù)的強(qiáng)迫擾動(dòng)。該擾動(dòng)的頻率與電網(wǎng)的某PPe中。A6AP個(gè)振蕩模式(電網(wǎng)分析出云南、貴州電網(wǎng)對(duì)廣東電＼＼／／網(wǎng)存在約0．4Hz的振蕩模式)比較接近，誘發(fā)電＆M網(wǎng)產(chǎn)生低頻振蕩。振蕩起始階段為負(fù)阻尼，中間階段基本為零阻尼，然后逐漸平息。振蕩過程中，事圖1△／△平面PSS原理一◆一第16卷(2014年第11期)電力安

5、全技術(shù)在低頻振蕩過程中，△，A，A，APo，電壓調(diào)節(jié)器中PSS輸入點(diǎn)到發(fā)電機(jī)電壓間的相頻△等遵從圖l所示的相位關(guān)系。由于AVR按特性。測(cè)量是在并網(wǎng)運(yùn)行的機(jī)組上進(jìn)行的，試驗(yàn)條電壓偏差信號(hào)△進(jìn)行調(diào)節(jié)，勵(lì)磁系統(tǒng)本身的慣件是要求機(jī)組的功率因數(shù)盡量接近l。測(cè)量時(shí)通過性具有滯后特性，其產(chǎn)生的電磁力矩△M滯后于PHOTONII動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀輸出一個(gè)白噪聲信號(hào)△一個(gè)角度，。從圖1中可以看出，△在至勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的誤差環(huán)節(jié)，其響應(yīng)(機(jī)端電壓)經(jīng)A(c，軸上的分量是負(fù)值，提供負(fù)阻尼，為了消除過電壓變換器測(cè)試儀轉(zhuǎn)換后送入PHOTONII，測(cè)這種負(fù)阻尼，需要提供一個(gè)附加控制信號(hào)，PSS就量包括勵(lì)磁系

6、統(tǒng)在內(nèi)的發(fā)電機(jī)頻率響應(yīng)特性。這里具有這種功能。以取加速功率偏差(△尸a)為輸入電壓變換器測(cè)試儀將發(fā)電機(jī)端三相電壓轉(zhuǎn)換為一個(gè)信號(hào)的PSS為例，其產(chǎn)生的電磁力矩△滯后于直流電壓信號(hào)，主要作用是在發(fā)電機(jī)回路和試驗(yàn)回△P目一個(gè)角度2，包括勵(lì)磁系統(tǒng)對(duì)△產(chǎn)生路實(shí)現(xiàn)電氣隔離。的滯后角度和PSS環(huán)節(jié)的相位補(bǔ)償角度。為使機(jī)無補(bǔ)償頻率特性測(cè)量應(yīng)注意以下3點(diǎn)：組穩(wěn)定運(yùn)行并使最后合成的電磁力矩△M在A(c，(1)適當(dāng)選擇信號(hào)大小和配置A／D變比，一軸上的分量為正值，即提供正阻尼，則由PSS產(chǎn)般要求發(fā)電機(jī)電壓波動(dòng)控制在1％～2％范圍內(nèi)；生的電磁力矩應(yīng)滿足要求：在該電力系統(tǒng)低頻振(2)信號(hào)必須從0開

7、始緩熳增大，防止沖擊；蕩區(qū)內(nèi)使PSS輸出的力矩向量對(duì)應(yīng)Acc，軸的角度(3)有時(shí)頻譜儀輸出和AVR間易產(chǎn)生共模干為-10?！?5。，并使本機(jī)振蕩頻率力矩對(duì)應(yīng)Acc，擾，使之無法得到光滑的頻響曲線，可通過在頻譜軸的角度為0～30。。通過適當(dāng)調(diào)整PSS輸出信號(hào)儀輸出和AVR間串接人光電隔離器解決。自并勵(lì)的相位及放大倍數(shù)，就可使最后的合成力矩提供正勵(lì)磁系統(tǒng)無補(bǔ)償相頻滯后較小，一般需要在低頻段的阻尼力矩及正的同步力矩。進(jìn)行滯后補(bǔ)償，高頻段進(jìn)行超前補(bǔ)償。5．2．2勵(lì)磁系統(tǒng)有補(bǔ)償頻率特性測(cè)量4PSS參數(shù)整定計(jì)算原則勵(lì)磁系統(tǒng)有補(bǔ)償頻率特性由