電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)

1、XXXX發(fā)電有限責任公司電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）動態(tài)投運試驗方案中國電力科學院xxx電力試驗研究所xxxx年xx月xx日批準：審定： 審核： 編寫：1. 試驗目的XX電廠兩臺發(fā)電機使用東方電機廠生產(chǎn)的300MW發(fā)電機，勵磁調(diào)節(jié)器為英國羅羅公司生產(chǎn)的TMR-AVR型微機勵磁調(diào)節(jié)器，勵磁系統(tǒng)采用自并勵靜止可控硅勵磁方式，屬快速勵磁系統(tǒng)，由于聯(lián)網(wǎng)運行時對系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定影響較大，應盡快將勵磁系統(tǒng)中電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)投入運行，以抑制可能出現(xiàn)的電力系統(tǒng)低頻振蕩，提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。2編制依據(jù)本方案按照中華人民共和國電力行業(yè)標準DL/T650-1998大型汽輪機自并勵靜止勵磁系統(tǒng)技術(shù)條件有關要求編制。3

2、. 組織措施為保證試驗順利進行，成立領導小組和試驗小組。人員組成如下：3.1 現(xiàn)場試驗領導小組組長：副組長： 成員： 32 現(xiàn)場試驗專業(yè)組組長： 成員： 4發(fā)電機勵磁系統(tǒng)簡介XX電廠2臺發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)為機端自并勵方式，勵磁調(diào)節(jié)器和整流裝置由英國Rools- Royce 公司制造，是三模冗余靜態(tài)勵磁系統(tǒng)。自動調(diào)節(jié)方式為PID+PSS。 PSS輸入信號為P有功信號。4.1主要設備參數(shù)4.1.1發(fā)電機參數(shù)制造廠：東方電機廠 型 號：QFSN-300-2-20額定功率： 300MW額定電壓： 20kV額定電流： 10190A額定功率因數(shù):0.85額定勵磁電壓:463V 實測值額定勵磁電流:2203

3、A 實測值空載勵磁電壓: 169V 實測值空載勵磁電流: 815A 實測值最大勵磁電壓： 489V 實測值勵磁繞組電阻 ( 15°c): 0.1561 縱軸同步電抗Xd（非飽和值）199.7%縱軸瞬變(暫態(tài))電抗Xd（非飽和值/飽和值）26.61%/29.57%縱軸超瞬變(次暫態(tài))電抗Xd”（非飽和值/飽和值）16.18%/17.59%橫軸電抗Xq（非飽和值） 193%橫軸瞬變(暫態(tài))步電抗Xq（非飽和值/飽和值）37%/41.77%橫軸超瞬變（次暫態(tài)）電抗Xq”（非飽和值/飽和值）17.5%/20.73%負序電抗X2（非飽和值/飽和值） 19.74%/21.46%4.1.2勵磁變壓

4、器一次額定電壓：20 kV二次額定電壓：0.94 kV漏抗（短路電壓）： 6 %4.1.3互感器變比發(fā)電機定子電流CT變比：15000A/5A發(fā)電機定子電壓PT變比：20000V/100V4. 2 PSS投運頻率響應試驗的AVR、PSS、頻譜分析儀關系框圖10PPSS傳遞函數(shù)AVR傳遞函數(shù)發(fā)電機UG頻譜分析儀白噪聲信號Kp = 40/50(滿載/空載) ， Ki = 0.08 , KD = 0.04, Ti = 0.08s, Td = 0.04s5試驗前準備工作5.1 試驗使用儀器型號生產(chǎn)廠備注HP3582A頻譜儀美國HP公司頻譜分析WFLC電量分析儀中國電科院錄波FLC-1 測試儀中國電科院

5、變換、加直流信號其它常規(guī)儀器5.2 將勵磁調(diào)節(jié)器監(jiān)視用計算機通過RS-232串口與被試調(diào)節(jié)器聯(lián)接，以便試驗時修改定值，并實時監(jiān)視試驗過程中調(diào)節(jié)器各參數(shù)的變化情況。5.3 集控室設專人監(jiān)視各參數(shù)，準備兩對對講機，用于試驗時通訊聯(lián)絡。5.4 調(diào)度中心負責編寫調(diào)度方案并安排試驗時省網(wǎng)運行方式?，F(xiàn)場安全措施由禹州電廠負責安排。55 XX電廠PSS靜態(tài)投運試驗完成。5.6 PSS參數(shù)根據(jù)系統(tǒng)計算和靜態(tài)試驗的結(jié)果，確定好預備整定的參數(shù)。57 PSS頻率響應試驗時，PSS模擬信號輸入在AVR底板背面的TB2L，TB2H和TB2D端子上，端子01為正，02為負。三個通道要同時加入白噪聲信號。6錄波量測點配置試

6、驗時對下列各電氣量進行測量或錄波6.1 發(fā)電機定子電壓：頻率響應特性測試時，經(jīng)變送器變換為直流電壓后送至頻譜分析儀；階躍響應試驗時，接入WFLC分析儀。6.2 發(fā)電機三相電壓、三相電流：取自調(diào)節(jié)器屏上。6.3 發(fā)電機轉(zhuǎn)子電壓UL：取自調(diào)節(jié)器屏上輸出。6.4 發(fā)電機轉(zhuǎn)子電流IL：取自調(diào)節(jié)器屏上輸出。轉(zhuǎn)子電壓UL機端電壓UABWFLC電量分析儀轉(zhuǎn)子電流IL6.5 階躍響應試驗輸入信號、錄波輸出信號接線見下圖6.6 階躍響應試驗方法調(diào)節(jié)器自動通道運行。 發(fā)電機電壓在額定值。 在Miscellaneous中，在Step Size For Digital Step中輸入階躍量為0.05 (5%)，然后點

7、擊Assert Digital Step 框中的向下箭頭為負階躍，使機端電壓降至0.95UN ，同時啟動錄波。 點擊Assert Digital Step 框中的向上箭頭返回原整定值，進行+5%階躍試驗，同時啟動錄波。7試驗內(nèi)容及步驟7.1 負載時動態(tài)試驗7.1.1 在線無補償勵磁系統(tǒng)頻率響應特性測試發(fā)電機并網(wǎng)運行，有功功率接近額定，分別在勵磁調(diào)節(jié)器后背板上TB2D、TB2H、TB2L端子排的01、02號端子上用HP3582A頻譜儀加入噪聲信號，將發(fā)電機PT三相電壓接入FLC-1測試儀中，將噪聲信號和FLC-1輸出接入HP3582A的A、B端， PSS參數(shù)選擇中的Inhibit PSS應為0（

8、表示投入PSS），Enable Voltage High Level應為1.1標幺值，Enable Voltage Low Level應為0.90。在上述條件滿足后，選擇PSS按鈕，PSS開始運行。逐步增大HP3582A的噪聲輸出電平，使發(fā)電機電壓波動，但不超過2%，實測勵磁系統(tǒng)無補償頻率響應特性曲線，重點記錄相頻特性和幅頻特性中0.1Hz2Hz范圍內(nèi)相位滯后角E及增益變化。7. 2. 3在線有補償勵磁系統(tǒng)頻率響應特性仿真PSS中的各項參數(shù)先按英國羅羅公司調(diào)試時給定值給定。隔直環(huán)節(jié)(Washingout)時間常數(shù)T1=1.5，PSS平均電功率時間常數(shù)（相當于一級隔直環(huán)節(jié)）Te=10, 三極超前

9、/滯后(LEAD/LAG)環(huán)節(jié)時間常數(shù)分別為T2=0.2、T3=4、T4=0.12、T5=0.1、T6=0.8、T7=1.1。限幅值VSTmin= VSTmax=0.05標幺值，PSS投入有功閉鎖取0.3標幺值，PSS增益取2， PSS延時取0.14。根據(jù)以上參數(shù)，計算PSS相頻特性和幅頻特性，得到0.1Hz2Hz范圍內(nèi)相位滯后角相頻特性中0.1Hz2Hz時相位滯后角及增益變化。在0.21Hz頻段內(nèi)，相位角+應接近于90度，偏差不超過30度。不滿足要求時，修改超前/滯后（LEAD/LAG）環(huán)節(jié)時間常數(shù)T2，T3，T4，T5，T6，T7。 724 PSS負載階躍干擾試驗發(fā)電機并網(wǎng)運行，有功功率接

10、近額定，將發(fā)電機PT及CT二次側(cè)三相電壓和三相電流接入WFLC電量分析儀中準備錄波。操作勵磁調(diào)節(jié)器監(jiān)控機，先將PSS切除，用FLC-1調(diào)整一不大于5%額定參考電壓值，在勵磁調(diào)節(jié)器后背板上TB2D、TB2H、TB2L端子排的01、02號端子突然加入，同時啟動WFLC錄波，記錄有功功率的擺動幅值和次數(shù)（也可用自動勵磁調(diào)節(jié)器監(jiān)控機中加入階躍量）。將PSS投入，同樣工況下重復以上試驗，錄波觀察，有功功率的擺動幅值和次數(shù)應減少。7.2.5 PSS臨界增益測定試驗 發(fā)電機并網(wǎng)運行，有功功率接近額定，將發(fā)電機PT及CT二次側(cè)三相電壓和三相電流接入WFLC電量分析儀中準備錄波，操作勵磁調(diào)節(jié)器監(jiān)控機將PSS投入

11、，逐漸增大PSS增益，當出現(xiàn)頻率較高的電磁環(huán)振蕩時，立即將增益減小，此時的增益值即為PSS臨界增益值。7.2.6 PSS增益值設定 操作勵磁調(diào)節(jié)器監(jiān)控機將PSS增益設定為臨界增益值的約三分之一，將PSS投入，同時觀察發(fā)電機各運行參數(shù)，應穩(wěn)定運行。7.2.7 PSS反調(diào)試驗 PSS投入運行，按正常運行增減負荷速度改變有功功率，觀察調(diào)節(jié)器輸出電壓和電流，不應出現(xiàn)隨有功功率變化而大幅度擺動現(xiàn)象。8安全注意事項8.1試驗方案、調(diào)度方案準備就緒；有關試驗及操作人員熟悉本方案。8.2系統(tǒng)運行方式及機組運行工況滿足試驗要求，試驗方可進行。8.3試驗中一旦出現(xiàn)異常，應立即暫停試驗，待分析研究后再決定試驗是否繼續(xù)進行。8. 4試驗接線時，應嚴防CT回路開路，PT回路短路。85試驗中一旦出現(xiàn)功率擺動增大現(xiàn)象，應立即將勵磁方式切至手動