PSS抑制低頻振蕩的理論與應用研究.pdf

1、隨著全國聯(lián)網和遠距離大容量輸電的發(fā)展，電力系統(tǒng)穩(wěn)定問題日趨復雜。暫態(tài)穩(wěn)定和靜態(tài)穩(wěn)定呈現(xiàn)出新的特點，動態(tài)穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定問題日益突出，以低頻振蕩為代表的小干擾穩(wěn)定對電網穩(wěn)定的影響越來越嚴重。國內外的研究和工程實踐表明，合理整定電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(Power system stabilizer，PSS)的相關參數(shù)可以有效抑制低頻振蕩，提高電網和發(fā)電機組的安全穩(wěn)定運行性能。
　　本文主要研究PSS抑制電網低頻振蕩的機理和參數(shù)整定方法。首先，扼

2、要介紹了電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性的分析方法，闡述了低頻振蕩的基本模式及其主要特點，論述了低頻振蕩的產生機理和主要抑制措施。其次，在闡述同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)作用的基礎上，建立了單機-無窮大系統(tǒng)的基本數(shù)學模型，詳細推導了同步發(fā)電機的線性化微分-代數(shù)方程組，即Heffion-Philips模型;系統(tǒng)地分析了同步發(fā)電機勵磁調節(jié)器對系統(tǒng)低頻振蕩的影響，闡述了PSS抑制低頻振蕩的作用原理，建立了PSS的通用數(shù)學模型，并介紹和比較了IEEE推薦的幾種常用的

3、PSS模型的基本結構和特點。再次，將PSS的基本理論應用于工程實際，以柘溪水電廠擴建的兩臺250 MW機組發(fā)生兩次低頻振蕩為研究背景，以南瑞電控NES5100勵磁調節(jié)器的PSS2B型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器為研究對象，對PSS抑制低頻振蕩的作用進行了試驗驗證研究，總結形成了PSS參數(shù)整定試驗的標準流程和試驗風險控制措施。最后，以PSS2A型PSS為研究對象，提出了一種PSS參數(shù)整定計算的改進方法，開發(fā)了基于Matlab的參數(shù)整定軟件，并分別在株溪

4、口水電廠3號機和黑糜峰抽水蓄能水電廠300 MW機組的PSS參數(shù)整定中進行了試驗檢驗。
　　本文的研究成果已廣泛應用在湖南省內所有大中型發(fā)電機組上，特別在柘溪水電廠擴建250MW機組發(fā)生低頻振蕩時，通過現(xiàn)場整定、投運和優(yōu)化PSS參數(shù)，成功抑制機組低頻振蕩，解決了柘溪水電廠豐水期“窩出力”的問題。在株溪口水電廠本機振蕩點超出導則規(guī)定2Hz范圍的情況下，開發(fā)了適用于0.1Hz～3Hz頻率補償范圍的PSS參數(shù)整定計算軟件，經現(xiàn)場試驗驗證