水轮发电机电力系统稳定器(PSS)设计
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毕业实践报告
报告题目：水轮发电机电力系统稳定器（PSS）设计学习中心（或办学单位）：
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专业：电力系统及其自动化
2013年2月 19日
注：篇幅不够可另附页。
水轮发电机电力系统稳定器（PSS）设计
一、引言
电力系统稳定器（pss）就是为抑制低频振荡而研究的一种附加励磁控制技术。它在励磁电压调节器中，引入领先于轴速度的附加信号，产生一个正阻尼转矩，去克服原励磁电压调节器中产生的负阻尼转矩作用。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。
伴随着电力系统规模的不断发展扩大，以及自并励励磁等快速微机励磁系统的广泛应用，动态稳定问题（低频振荡问题）已成为影响电网系统安全、稳定、有效运行的最重要的因素之一。研究表明，在互联的电力系统中一般都存在两种振荡模式，第一种地区性振荡模式（local model，频率一般在0.5～2.0Hz）和第二种区域间振荡模式（interarea model、tieline model，频率一般在0.1～0.5Hz）。要解决属于地区性振荡模式的弱阻尼或负阻尼低频振荡问题，可以通过在一个或少数几个电厂配置电力系统稳定器来完成；要解决属于区域间振荡模式的弱阻尼或负阻尼低频振荡问题，仅靠在一个或少数几个发电厂配置PSS还是不够的，需要在一大批与该振荡模相关的发电机上配置电力系统稳定器（PSS），才能有效地解决区域间振荡模式的弱阻尼或负阻尼低频振荡问题，保证连网系统的安全、稳定、经济运行。电力系统稳定器(PSS)作为励磁调节器的一种附加功能，能够有效地增强系统阻尼，抑制系统低频振荡的发生，提高电力系统的稳定性，目前在大多发电机的励磁系统上已得到广泛的应用，成为现代励磁调节器不可缺少的功能之一。
目前，同步发电机普遍采用了自并励静止可控硅微机励磁方式，使自动励磁调节器(AVR)的时间常数从几十秒缩短到几十毫秒（20 ms）。快速励磁系统在提高系统响应速度的同时，励磁系统时间常数大大减小，降低了电力系统阻尼，使系统中经常出现弱阻尼甚至是负阻尼，导致抑制振荡的能力下降。当振荡严重时会破坏互连系统的并列运行，造成大面积停电。包括我国在内的许多国家都发生了由低频振荡引起的严重事故。低频振荡可以通过附加励磁控制提供电力系统所需的附加阻尼来加以抑制，其中电力系统稳定器（Power System Stabilizer简称PSS）是一种有效的附加励磁控制。
二、电力系统稳定器PSS的作用及其输入信号
电力系统稳定器的作用主要是抑制电力系统0.1～2.5Hz的低频振荡。电力系统稳定器的任务是接受这些振荡信号，并按要求传递给励磁电压调节器，通过电压调节器的自动控制作用，对发电机转子之间的相对振荡提供正阻尼［1］，以此实现对振荡的抑制。PSS一般采用转速偏差Δω，频率偏差Δf，加速功率(Pm-Pe)，电磁功率偏差ΔPe 中的一个或几个信号作为AVR的附加信号输入，以达到抑制低频振荡的目的。以Δω
为输入信号的PSS使用的是超前网络，超前网络在高频时放大倍数会增大，所以对发电机扭动振荡极为敏感，使扭动振荡现象更加严重；以ΔPe作为输入信号，检测方便，所需超前角度小，稳定性好，已得到广泛应用，但存在反调现象。对于水轮发电机组，由于其机械功率变化速度快，反调影响更大；以加速功率(Pm-Pe)为输入信号，有电功率信号输入的优点，不存在反调问题，但要增加机械功率Pm为输入信号，而该信号的获取不太容易；以ΔPe和Δω同时为输入信号，它们可以相互补偿，减小反调现象的影响。
在国内外，大多数的电力系统稳定器都以ΔPe或Δω或(Pm-Pe)为输入量，而以ΔPe加Δω同时为输入量的PSS不多见。本文将就以ΔPe与Δω同时作为输入信号的PSS作以探讨。
三、电力系统弱(负)阻尼出现原因分析
在电力系统中励磁控制系统会产生减弱系统的阻尼能力，进而加剧电力系统低频振荡，其原因可以归纳为两条：
1、励磁控制器按电压偏差比例调节；
2、励磁控制系统有惯性。采用以机端电压偏差ΔUg为控制信号的具有快速响应特性的励磁控制系统产生的滞后相位是问题的实质。
下面就此问题作以分析。
（一）、同步发电机模型
根据发电机的基本方程式，并对这些方程线性化，可以得到研究低频振荡的同步发电机完整模型［2］（见图1）。
其中up是pss信号，发电机机端电压偏差△Ug=Ks△+K△Eq，电磁功率偏差△P1=K2△Eq，电磁转矩T=K1△+K2△Eq。
（二）、励磁系统滞后相位分析
如图1所示，用GL(S)表示励磁系统的传递函数，则
由(2)式可见,此相频特性是滞后的。由于GL(S)是相位滞后的，当K5为负时，电压调节器产生负阻尼,如图2所示［5］，其中ΔUg是发电机端电压偏差，θ角是励磁系统的滞后角，由图可见由电压调节器产生的电磁转矩ΔTe (转速恒定时ΔTe≈Δe)在Δω轴上的投影为负值。所以用励磁方式解决电力系统低频振荡问题，就要在相位上对励磁系统进行补偿。
（三）、以Δω和ΔPe同时为输入信号的电力系统稳定器
利用叠加定理,将Δω信号作用产生的附加转矩ΔMdω与ΔPe信号作用产生的附加转矩ΔMdp叠加，以分析以Δω和ΔPe同时作为输入信号的PSS抑制低频振荡的作用原理。
（1）Δω信号作用产生的附加转矩
图4是Δω(ΔPe)信号作用产生附加转矩ΔMdω(ΔMdp)的原理框图，其中ΔMdω是Δω为输入产生的附加转矩,Kω是信号Δω的放大倍数；ΔMdp是以ΔPe为输入产生的附加转矩，Kp是信号Δω的放大倍数。见图3，G(S)（即图4中的G）是PSS 传递函数的一部分，其中的信号采集环节由传感器来完成，它将PSS的工作主频（0.1～3 Hz）范围内的信号传进PSS；隔直环节是将频率不大于0.01 Hz的“直流”信号滤除,
同时它还控制PSS在出现大于0.01 Hz的主频信号时才投入［4］。
则有
(2) 以ΔPe信号作用产生的附加转矩
（2）将分别以Δω、ΔPe为输入量所产生的附加转矩叠加
由(3)式和(4)式得Δω和ΔPe同时为输入信号的PSS产生的附加同步转矩ΔMd （S）为：
由(5)式得以Δω和ΔPe同时为输入信号的PSS电力系统稳定器的传递函数Gp(S)为：
由(7)式可以看到，通过调节Kω与Kp的相对大小，可以产生大小不同的超前相角，来
补偿励磁系统和PSS各环节的滞后相位角。
综上所述，以Δω和ΔPe同时为输入信号的电力系统稳定器无需相位补偿环节，它可以只通过调节Kω、Kp的相对大小，产生相位超前的附加同步转矩ΔMd，对电压调节器产生的相位滞后的电磁转矩ΔTe在相位上进行补尝，以达到抑制低频振荡的目的。
（四）、仿真
本文对以Δω和ΔPe为输入信号，无需专门相位补偿环节的PSS进行了了仿真。整个仿真系统由单机无穷大系统、励磁调节器和PSS三部分组成，如图5所示。
IEEE关于在主频为0.1～3 Hz时， PSS中传感器和隔直环节的推荐参数（T1＝0～0.04,T2=0.5～50），本文取T1＝0.04,T2=15.9。实际应用时，这两个时间常数可以实际系统的低频振荡频率范围和隔直环节截止频率为依据，根据文献［6］中提到的频率法计算得到。在发电机零起升压5 s时对系统加8％的功率干扰，此扰动持续0.5s。在此干扰下系统发生1.48 Hz的低频振荡，调节Kp＝0.5,Kω=12,对低频振荡进行抑制。图6和图7分别是加8％干扰时的Pe-t图和ω-t图，虚线是无PSS时的情况，实线是有PSS的情况.
由图6可见，无PSS时Pe需要4个周期才能平稳，振动最大值是1.2，最小值是0.8，并在干扰产生以前Pe有小幅震荡；有PSS时Pe只需要不到一个周期就可以平稳下来，振动最大值是1.05，最小值是0.95，并且在干扰出现以前Pe比较平稳。
由图7可见，无PSS时ω需要5到6个周期才能平稳下来,振动最大值是1.002 4，最小值是0.997，并且在干扰产生以前ω有小幅震荡；有PSS时ω只需一个周期就可以平稳下来,振动最大值是1.000 8，最小值是0.999 4；并且在干扰出现以前ω比较平稳。 6结语本文首先对常见的PSS的输入信号作了总结，在分析了导致电力系统低频振荡原因的基础上，提出了以Δω和ΔPe为输入信号的PSS可以不用超前滞后环节,而只通过调节Δω和ΔPe信号比例系数的大小来产生不同的超前补偿相位角，以此补偿励磁系统产生的相位滞后，这一设计PSS的新思路，为新的PSS设计提供了依据。仿真结果表明可以通过调节Δω和ΔPe比例系数的大小来消除电力系统低频功率振荡，效果理想。
参考文献
［1］韩祯祥.电力系统分析（第五版）［J］. 浙江：浙江大学出版社,2011.
［2］潘再平，唐益民. 电力电子技术与运动控制系统实验［M］. 浙江：浙江大学出版社，2008.
［3］杨冠城.电力系统自动化装置［M］. 北京:中国电力出版社，1995.
［4］黄顺礼.抑制机组振荡用的国际典型电力系统稳定器(PSS)［J］.电力建设，2002，(9).
［5］方思立等.电力系统稳定器的原理及其应用［M］. 北京:中国电力出版社，1996.
致谢
本论文是在**老师的悉心指导和严格要求下业已完成，从课题选择到具体的写作过程，无不凝聚着*老师的心血和汗水，在我的论文写作期间，*老师为我提供了种种专业知识上的指导和一些富于创造性的建议，没有这样的帮助和关怀，我不会这么顺利的完成毕业论文。在此向王老师表示深深的感谢和崇高的敬意。
不积跬步何以至千里，在论文写作过程中，我还参考了有关的书籍和论文，在这里一并向有关的作者表示谢意。
我还要感谢同组的各位同学，在毕业设计的这段时间里，你们给了我很多的启发，提出了很多宝贵的意见，对于你们帮助和支持，在此我表示深深地感谢。
电力系统稳定器(PSS)现场整定试验方案
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0.8pu以上,无功在0---0.2pu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。 3．2 将动态信号分析仪的白噪声信号接入调节器的TEST输2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%。
重庆城口巴山水电站水轮发电机设计
重庆城口巴山水电站水轮发电机设计 发表时间：2017-12-04T15:12:43.730Z 来源：《基层建设》2017年第25期作者：邹振江程烈蓉 [导读] 摘要：本文介绍了70MW水轮发电机设计的主要特点和一些新技术的运用。 重庆水轮机厂有限责任公司重庆 400054 摘要：本文介绍了70MW水轮发电机设计的主要特点和一些新技术的运用。 关键词：水轮发电机；主要参数；结构设计 1 引言 巴山水电站位于重庆市最北端的城口县境内的任何干流上。通过引水隧洞压力钢管从水库引水至电站厂房。电站正常蓄水位680m，相应库容29254万m3。装设2台70MW立轴式水轮发电机组，总装机容量140MW。 2 发电机基本参数 型号 SF70-18/5700 额定容量 82.353MVA 额定功率 70MW 额定电压 10.5KV 额定电流 4528.2A 额定功率因素 0.85（滞后） 额定频率 50Hz 额定转速 333.3r/min 飞逸转速 651.4r/min 额定励磁电流 881A 额定励磁电压 353V 相数 3 定子绕组接法 2Y 绝缘等级 F 励磁方式静止可控硅励磁冷却方式密闭循环空气冷却 旋转方向俯视顺时针 3 发电机主要技术参数 推力轴承负荷 4050KN 额定运行时定子基础承受的扭矩 2409KN.m 突然短路时定子基础承受的扭矩 10520KN.m 制动时下机架传给基础的扭矩 186.16KN.m 定子基础荷重 5600KN 顶转子时下机架基础荷重 1800KN 冷却水压 0.4MPa 冷却水量 290m3/h 冷却水最高进水温度28℃轴承总用油量 6.5m3 轴承润滑油牌号 L-TSA46 制动器气压 0.5～0.8MPa 制动时间 2min 制动时耗气量 6 L/s 制动器顶转子油压 9MPa 飞轮力矩≥17000KN.m2 4 发电机主要结构 本发电机为立轴悬式、密闭循环空气冷却、轴流式风扇、双面进风结构。主要由定子、转子、上机架、下机架、通风冷却系统、水灭火系统、制动系统等主要部件组成。 4.1 定子 因受运输条件的限制，定子机座分两瓣，设有合缝板，在工厂按整圆制作。机座分瓣运至工地后，用专门的连接板将机座组成整圆，然后进行搭焊鸽尾筋、叠片和下线，使定子铁芯的整体性得到保证。定子机座通过有限元力学分析，具有足够的刚度和强度，不但能承受磁拉力和扭矩，而且能保证铁芯和绕组组装后的整体吊装不会产生变形。 定子冲片由优质冷轧硅钢片冲制而成，低损耗、无时效。冲片去毛刺后，两面涂漆厚度均匀。叠片通过鸽尾筋固定在定子机座上。为了消除铁芯膨胀引起的变形对机座的影响，采用了双鸽尾筋结构，鸽尾筋与铁芯之间留有间隙。铁芯压紧采用穿心螺杆并加装蝶形弹簧，以防机组长期运行后出现松动。压紧时采用液压拉伸工具施压，使叠压力达到1.5MPa以上，为了调节铁芯内外圆的高度差，本机采用了补偿片结构，设计时给出了宽度为90、170和270mm的共3种调整片，在定子叠片时对其内外径的高度差进行调整。 考虑机座受热后的自由膨胀，定子机座和定子基础板采用径向销定位。为了减少定子铁芯端部漏磁引起的发热问题，定子齿压片和端箍为非磁性材料。定子铁芯分段中的通风槽钢也采用非磁性材料制造。 定子绕组为双层条形波绕组。采用热模压工艺成型，直线及端部进行了防晕处理，具有良好的电气性能，其接头和连接线均采用银铜焊工艺，接触电阻小，可减少接头发热。定子绕组为Y形连接，分2支路，F级绝缘。 4.2 转子 转子由磁极、磁轭、转子支架、上下轴流式风扇、主轴和极间撑抉以及各种连接线和线夹等组成。 磁极铁芯由1.5mm厚薄钢板叠压而成，每个磁极设有3个T尾来承受磁极在飞逸状态下的离心力。极靴上装设有纵横阻尼绕组，使 Xq/Xd”接近于1。阻尼条与阻尼环之间采用银铜焊。各阻尼环之间采用多层磷青铜皮制成“Ω”型柔性连接，并用材料为35CrMo的拉杆将其固定于磁轭上。磁极线圈采用扁铜带绕制而成，层间和极身绝缘均为F级绝缘材料。极身和上下托板与磁极线圈采用整体压制，提高绝缘性能及装配质量。每个磁极通过T尾用6副斜楔固定在磁轭上。 磁轭结构由于受运输条件的限制，采用叠片式结构，通过转子支架与主轴连接。磁轭扇形片采用5mm厚高强度薄钢板经激光切割加工而成。每片3极，全圆由6片拼成。磁轭轴向长度上分为7段，段间设有30mm高通风沟。磁轭叠片方式为每层错一个极距叠片，并形成”＞”字形。两端各l00mm高为每层一片一叠，中间部分每层两片一叠，这样既保证了磁轭的整体刚度，又有利于减小片间通风间隙的风阻，增加铁芯段的风量，以利于发电机的通风冷却，整个磁轭用9副磁轭键固定在转子支架上。 发电机主轴用20SiMn低台金锻钢制造，下端带有法兰，与水轮机轴法兰用精配螺栓连接。为了保证上导、下导和水导轴承位在运行时的同轴度要求，三档轴承位采用与水机轴一次装夹同车的加工方式。 本机设计时在保证机组转动惯量的前提下，对阻尼环在磁极压板上的固定位置作了调整，减短了磁轭的轴向长度，使磁轭扇形片的用
电力系统稳定器装置说明
ＰＳＳ－１型 数字式电力系统稳定控制装置使用说明书 中国电力科学研究院 ２００４年４月
前言 研究表明，在发电机励磁控制系统中，引入除发电机机端电压以外的附加控制信号，如同步发电机的电功率，轴速度和频率等信号或上述信号的组合，经过一定的相位处理后，再通过励磁调节器去控制发电机的励磁，可以增加机组的阻尼力矩，有效平息系统的低频振荡，提高电力系统的稳定性．电力系统稳定器（ＰＳＳ－ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＳｔａｂｉｌｉｚｅｒ）就是提供增加系统阻尼力矩的附加励磁控制部件． ＰＳＳ－１型电力系统稳定控制装置适用于无电力系统稳定器的模拟式励磁调节器中，以增加励磁控制对系统低频振荡的阻尼作用．对于新型的数字式励磁调节器，在设计中都已经装备有稳定控制软件或硬件，一般不需要外加的ＰＳＳ部件．在特殊的情况下，如无整定计算资料，调试方法等，也可以使用本装置． 国内一些厂家仿进口装置开发了模拟式电力系统稳定器，但普遍存在着零漂影响大，元件易老化，参数不易确定等缺点，目前正在试图以数字式电力系统稳定器替代模拟式电力系统稳定器． 接入ＰＳＳ－１型数字式电力系统稳定器，需要２２０Ｖ或１１０Ｖ直流电源，励磁调节器（ＡＶＲ）中要有相加点，输入信号为发电机端ＰＴ三相线电压（额定为１００Ｖ）和发电机ＣＴ两相（Ａ，Ｃ）电流．对于水轮发电机励磁控制，还需要操作有功的闭锁接点，以便在人工增减发电机有功功率时闭锁ＰＳＳ输出，防止反调． PSS-1电力系统稳定器应用精确简单的算法原理，软、硬件采用模块化体系结构和高抗干扰设计，操作简单、实用，运行可靠。 PSS-1装置具有如下特点： 1.采用高性能的高速DSP（TMS320F243）单片数字信号处理控制器作为主控单元。 2.采用高速14位AD，极大提高测量精度。保护通道误差小于0.5%，量测通道误差小 于0.2%。 3.用大容量串行EEPROM存放参数定值，保证数据安全可靠。 4.采用全交流采样，软件数字滤波，彻底消除了硬件电路零漂的影响。 5.全中文液晶显示，操作界面直观简便。 6.装置具有完善的自检功能；三级Watchdog及电源监视功能，保证装置可靠运行。 7.所有定值和参数均可在面板上直接操作。 8.直接安装在励磁调节器柜上。 9.拔插式结构，CT回路采用自短路端子，便于检修。 10.电磁兼容设计，抗干扰能力强。 欢迎广大用户垂询并提出宝贵意见，我们将竭诚为用户服务。可按照用户要求特殊设计和生产。 一、用途及特点 PSS-1数字式电力系统稳定装置是新开发的自动装置。通过励磁控制系统，用来抑制
电力系统自动装置原理知识点汇编
学习-----好资料 第二章同步发电机的自动并列 1】同步发电机并列操作应满足什么要求？为什么？ 答：同步发电机并列操作应满足的要求：（1）并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能小， 其瞬时最大值一般不超过1~2倍的额定电流。（2）发电机并网后，应能迅速进入同步运行状态，其暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动。因为：（1）并列瞬间，如果发电机的冲击 电流大，甚至超过允许值，所产生的电动力可能损坏发电机，并且，冲击电流通过其他电气 设备，还合使其他电气设备受损；（2）并列后，当发电机在非同步的暂态过程时，发电机处 于振荡状态，遭受振荡冲击，如果发电机长时间不能进入同步运行，可能导致失步，并列不成功。 2】什么是同步发电机自动准同期并列？有什么特点？适用什么场合？为什么？ 答：调节发电机的电压Ug,使Ug与母线电压Ux相等，满足条件后进行合闸的过程。特点：并列时冲击电流小，不会引起系统电压降低；但并列操作过程中需要对发电机电压、频率进行调整，并列时间较长且操作复杂。 适用场合：由于准同步并列冲击电流小，不会引起系统电压降低，所以适用于正常情况下发电机的并列，是发电机的主要并列方式，但因为并列时间较长且操作复杂，故不适用紧急情况的发电机并列。 3】什么是同步发电机自同期并列？有什么特点？适用什么场合？为什么？ 答：是将一台未加励磁电流的发电机组升速到接近电网频率，滑差角频率不超过允许值, 且在机组的加速度小于某一给定值的条件下，首先合上断路器QF,接着合上励磁开关开关SE给转子加励磁电流，在发电机电动势逐渐增长的过程中，又电力系统将并列的发电机组拉入同步运行。 特点：并列过程中不存在调整发电机电压、频率问题，并列时间短且操作简单，在系统频率和电压降低的情况下，仍有可能实现发电机的并列；容易实现自动化；但并列发电机未 经励磁，并列时会从系统吸收无功，造成系统电压下降，同时产生很大的冲击电流。 适用场合：由于自同步并列的并列时间短且操作简单，在系统频率和电压降低的情况下， 仍有可能实现发电机的并列，并容易实现自动化，所以适用于在电力系统故障情况下，有些 发电机的紧急并列。 4】同步发电机自动准同期并列的理想条件是什么？实际条件是什么？ 答：理想条件：频率相等，电压幅值相等，相角差为零。 实际条件：①电压差不应超过额定电压的5%?10 %;笑频率差不应超过额定频率的 0.2 %?0.5 %；③在断路器合闸瞬间，待并发电机电压与系统电压的相位差应接近零，误差不应大于5°。 5】在自动并列装置中，三个条件的检测？ 答：频率差的检测：（1）数字并列装置：直接测得机端电压和电网频率求出.计、二兰 ct 进行判断。（2）模拟并列装置：比较恒定越前时间电平检测器和恒定越前相角电平检测器动 作次序来实现检测；恒定相角先于恒定时间动作时滑差小于允许值，符合并列条件。 电压差的检测：直接读入Ub和LR值，然后作计算比较：采用传感器把交流电压方均根值转换成低电平直流电压，然后计算两电压间的差值，判断其是否超过该定限值，并获得待 并发电机组电压高于或低于电网电压的信息； 直接比较U G和I X的幅值大小，然后读入比较结果。待并发电机电压U G和电网电压U X分别 经变压器和整流桥后，在两电阻上得到与U b U X幅值成比例的电压值U‘G和U X,取U AE=U X-U‘ G,用整流桥得检测电压差的绝对值U AB I ,电压差测量输出端的电位为U D= I △ U A E I -U set , 其中U Set为允许电压差的整定电压值，当U b为正时，表明电压差超过并列条件的允许值。 相角差的检测：把电压互感器二次侧U X、U G的交流电压信号转换成同频、同相的两个方波， 把这两个方波信号接到异或门，当两个方波输入电平不同时，异或门的输出为高电平，用于 控制可编程定时计数器的计数时间，其计数值N即与两波形间的相角差二相对应。CPU可 读取矩形波的宽度N值，求得两电压间相角差的变化轨迹。 学习-----好资料 8】同步发电机自动准同期并列时，不满足并列条件会产生什么后果？为什么？
电力系统智能稳定器PSS的毕业设计
电力系统智能稳定器PSS的毕业设计 目录 1 引言 (1) 1.1 电力系统稳定器 (1) 1.2 电力系统稳定器国外研究现状 (1) 1.3 电力系统稳定器发展趋势 (2) 1.4 本课题研究意义 (2) 2 电力系统低频振荡机理 (3) 2.1 电力系统低频振荡 (3) 2.2 电力系统数学模型分析方法 (4) 2.3 电力系统低频振荡分析模型 (5) 2.4 影响阻尼的因素及解决措施 (6) 3 电力系统稳定器的工作原理 (8) 3.1 电力系统稳定器抑制低频振荡的原理 (8) 3.2 电力系统稳定器的输入信号 (9) 3.3 PSS的传递函数 (9) 4 电力系统稳定器的结构 (10) 4.1 电力系统稳定器的结构图 (10) 4.1.1TMS320F2812芯片介绍 (11) 4.1.2TMS320F2812 引脚介绍 (11) 4.2 模拟量输入通道 (13)
4.2.1 交流信号采集调理电路 (13) 4.2.2 直流信号采集调理电路 (14) 4.2.3 ADC采样模块 (14) 4.3 开关量输入输出单元 (15) 4.3.1 开关量输入通道 (16) 4.3.2 开关量输出通道 (17) 4.4 同步检测及移相触发单元 (17) 4.4.1 同步信号的检测 (18) 4.4.2 移相脉冲的形.. (19) 4.4.3 脉冲功率放大电路 (19) 4.4.4脉冲故障检测单元 (20) 4.5 其它硬件模块 (22) 5电力系统稳定器的软件设计 (23) 5.1电力系统稳定器软件总体设计思想 (23) 5.2 主程序设计 (23) 5.2.1 系统初始化模快 (23) 5.2.2 电量计算模块 (24) 5.2.3 控制调节模块 (27) 5.2.4限制保护模块 (29) 5.3 中断程序设计 (31) 5.3.1 同步信号捕获中断 (31) 5.3.2 移相脉冲中断 (33)
水轮发电机技术规范(1)
水轮发电机技术规X 1. X围 本规X适用于符合下列条件之一的水轮发电机组的安装及验收： a. 单机容量为15MW及以上； b. 其水轮机为混流式、冲击式时，转轮名义直径2.0m及以上。 c. 其水轮机为轴流式、斜流式、贯流式时，转轮名义直径3.0m及以上。 单机容量小于15MW的水轮发电机组和水轮机转轮的名义尺寸小于b、c项尺寸的机组可参照执行。 2. 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。以使用下列标准的最新版本为准。 GB/T10969-1996 水轮机通流部件技术条件 GB3323-87 钢熔化焊对接接头射线照相及质量分级 GB11345-89 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级 GB/T9652.1-1997 水轮机调速器与油压装置技术条件 GB/T9652.2-1997 水轮机调速器与油压装置试验验收规程 GB11120-89 L-TSA汽轮机油 GB/T7894- 水轮发电机基本技术条件 GB50150-91 电气装置安装工程施工及验收规X GB311.2~6-83 高电压试验技术 IEC-308-1970 水轮机调速系统试验的国际规X IEC-61362-1998 水轮机控制系统规X导则 /T4709-92 钢制压力容器焊接规程 8439-1996 高压电机使用于高海拔地区的防电晕技术要求 /T8660-1997 水电机组包装、运输和保管规X DL5017-93 压力钢管制造安装及验收规X DL507-93 水轮发电机组起动试验规程 DL/T596-1996 电力设备预防性试验规程 DL5011-92 电力建设施工及验收技术规X汽轮机机组篇
电力系统稳定器
电力系统稳定器PSS模型学习资料 （徐伟华、陈小明） 电力系统稳定器（PSS）是一种自动控制装置，是为改善同步电机稳定性而设计的，其控制功能是与励磁绕组的励磁系统相配合而起作用的。 静态励磁系统具有高的增益和快速响应时间，这大大地帮助了瞬态稳定（同步力矩）。但与此同时，却趋向于降低对小信号的稳定（阻尼力矩）。PSS控制的目的是提供一个正阻尼系数，以阻尼发电机转子角度的摇摆。在电力系统中，其摇摆的频率是在一个很大的范围内变化。 PSS是用于提供一个正的阻尼力矩分量以弥补A VR所产生负阻尼，从而形成一个有补偿的系统，它增加了阻尼，并增强了小信号（静态）稳定。这是由于生成一个与转子转速同相的信号，并与A VR得出的参考值相加而得到的。再者，由于发电机励磁电流与A VR的功能之间有一种固有的相位滞后，为补偿这种效应，需要有一个相应的相位提前。 PSS的早期开发，曾广泛地以转速或频率输入信号作为设计和应用的基础。 另外一种选择是电气功率，它已经在某些市场中广泛地采用，如PSS1A。 最新一代的PSS是基于加速功率的原理，如PSS2A、PSS2B。 1、PSS1A型电力系统稳定器（简称PSS1A模型） 图15表示的单输入的电力系统稳定器的一般形式，通常电力系统稳定器的输入信号（Vsi）有：转速、频率、功率。 T6用于表示传感器时间常数，Ks表示电力系统稳定器的增益，信号的隔直由时间常数T5设置。在下一模块中，A1、A2是使高频扭转滤波器的一些低频效果起作用，如果不是为此目的，若有必要，该模块用于稳定器幅频、相频特性的整形。接下来的两个模块是两级超前、滞后补偿环节，由常数T1至T4设置。 稳定器的输出可以有多种方法限幅，它们并没有在图15中全部表示出来。该模型仅仅表示了简单的稳定器输出限制，V STMAX 和V STMIN。在有些系统中，如果机端电压偏离了一定的范围，稳定器的输出被闭锁，如图19所示的附加非连续励磁控制模块DEC3A。在其它的一些系统中，稳定器输出的限制是以机端电压函数的形式给出，如图17的DEC1A所示。稳定器的输出Vst，是附加非连续控制模块的输入，这里没有使用附加非连续控制模块，所以Vs=Vst。 2、PSS2A型电力系统稳定器（简称PSS2A模型） 图16所示的稳定器模型，用于代表多种双输入的稳定器，它综合了功率和转速或频率
电力系统稳定器(pss).doc
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%
电气系毕业设计题目大全
集成电路型方向阻抗继电器设计锅炉过热汽温模糊控制系统的设计基于小波分析和神经网络理论的电力系统短路故障研究 谐振接地电网调谐方式的性能分析与实验测试 电力系统继电保护故障信息采集及处理系统 消弧线圈接地补偿系统优化研究 面向对象的10kV配电网拓扑算法研究 蚁群算法在配电网故障定位中的应用 中性点接地系统三相负载综合补偿 电力有源滤波器控制设计 110kV电力线路故障测距 防窃电装置的分析与设计 基于单片机的数字电能表设计 跨导运算放大器在继电保护中的应用 基于微机的三段式距离保护实验系统开发 小干扰电压稳定性实用分析方法研究 基于灰色系统理论的电力系统短期负荷预测 冲击负载引起电压波动与闪变分析 基于等波纹切比雪夫逼近准则最优化方法设计FIR滤波 电力系统智能稳定器PSS的设计 基于模糊集理论的电力系统短期负荷预测 基于labview虚拟仪器的电力系统测量技术研究 基于重复控制的冷轧机轧辊偏心补偿系统 基于模糊聚类的变压器励磁涌流与短路电流的识别 基于蚁群算法的配电网报装路径优化 基于虚拟仪器的变压器保护系统设计 配网无功功率优化 复合控制型电力系统稳定器研究 电力系统鲁棒励磁控制器设计 基于标准系统方块图的OTA-C滤波器的实现 6-10KV电网线损理论计算潮流算法研究 基于DSP的逆变电源并联系统的功率检测技术研究 滤除衰减非周期分量的微机保护算法研究 分布式电力系统发电机动态模型仿真研究
基于MSP430单片机的温度测控装置的设计 电力系统谐波分量计算-最小二乘法 用户供电事故自动回馈系统 电力系统谐波抑制的仿真研究 电能质量的模糊定量评价方法 燕山大学西校区110KV供电方案设计 数据采集系统USB接口的实现 具有比率制动和二次谐波制动特性的差动继电器软件设计水轮发电机模糊调速系统研究 电流传输器在继电保护中的应用 双回电力线路故障测距 电力负荷管理系统主站控制系统的研究和设计 燕山大学供电电网改造的初步设计 基于PLC的机械手控制系统设计 500KV变电站设计 基于MATLAB的数字滤波器设计与仿真 电力系统继电保护原理课件设计 塑料注射成型机PLC控制系统设计 铁磁谐振消谐器软件设计 电力系统稳定器设计 基于模糊理论的变电站电压无功综合控制研究 基于小波理论的电力故障行波分析 基于DSP的逆变电源并联系统锁相环设计 220kV变电站设计 医疗设备检测数量的计算机联网监控系统 汽轮发电机故障诊断技术研究 电压无功控制系统模糊控制器的设计 电力系统电压-无功在线控制数据源仿真系统 电力系统故障录波数据分析与研究 火电厂除灰阀门PLC控制系统设计 电压无功控制系统智能控制器的设计 简单电力网络潮流计算系统的设计及开发 混沌电路及其在保密通信中的应用
水轮发电机组设计原理
ALSTOM水轮发电机设计原理 1 概述 没有哪种其他类型的发电机象水轮机驱动的同步发电机那样，其设计和尺寸受到许多因素的影响。在蒸汽、气体和联合循环发电厂中使用的蜗轮发电机有着标准的转速和过速值以及统一的结构形式，因而有着相当程度的标准化设计。对于水力发电机，由于基本决定性特性有着很大的差别，以至于两个电厂即使其额定功率相同，也仅在很特殊的情况下才使用相同的发电机。 水轮发电机的这种决定的因素多样性是由水能本身的特性造成的。特别是以下两个决定性特性： ●水能的地域限制，由此也决定了水电厂的建造位置。蒸汽发电厂可以建造在用户的附近，而 水电厂通常建造在距离用户很远的地方。因此长距离的能源输送必不可少的。这就对发电机 的无功容量（用于远程高电压传输）和稳定性产生了额外的要求。 ●水能可以以不同形式被利用。在山区我们利用中等水量、高水头水能，但是，在低的地区， 可以利用低水头但水量较大的水能。因此有必要对不同类型的水轮机作一个简要介绍。 2 水轮机 本章主要概述最重要的几种水轮机类型。本章资料由挪威Kvaerner Energy和瑞士的Sulzer Energy提供。 2.1 水轮机型式概述 根据流量和水头的不同使用不同类型的水轮机。从下面的公式可看出能量可由于高水头、低流量获得也可由低水头、大流量获得。 P( kW)=9.81 H(m)* Q(m3/ s ). （1）这个公式定义了总的功率输出。事实上还存在压力钢管处和水轮机自身的能量损失。水轮机输出至发电机的功率可以用下式粗略估计。 P( kW)=8.5 H(m)* Q(m3/ s ). （2）水轮机转速并没有在上述等式中出现。水轮机转速是水轮机制造商进行优化处理的结果。一般说来，对于高水头的水轮机，水轮机转速相对较高，而对于低水头水轮机转速则相对较低。由于水轮机和发电机通常直接相连，水轮机速度必须和发电机的同步转速相匹配，因此水轮发电组的转速由水轮机制造商根据可能的同步转速选定。电网的频率由电网给出（也就是50 Hz），发电机磁极对数（p）的选择应满足下列等式： f( Hz) = p.n(rpm) *1/60 下表显示了磁极对数和对应50 Hz网频的同步转速（单位为rpm）。对60 Hz网频转速都必须乘以 水轮机的飞逸转速是水轮机组达到设定的满负荷后,解除发电机造成的转速上升的极限速度。它是在调节装置故障、设备断开及发电机出口断路器跳开这种不正常的工况下发生的。在这种工况下发电机频率与电网频率不一致。定子电流输出被切断，由水轮机产生的机械功率不再传递给定子，而用于加速机组，使其达到飞逸转速。通常要评定发电机和水轮机的所有旋转部件在飞逸转速时所承受的应力。应该切记机械应力与旋转速度的平方成正比。飞逸转速与额定转速的比率由水轮机的型式决定。在下列章节中将给出不同类型的水轮机的特征数据。 基于运行考虑，在机组正常工况下甩100%负荷时，要求转速的上升限制在一定的范围内。通常要求这种甩满负荷的转速最大增至额定转速的130～140 %。转速增加的原因一方面是由于电网一侧
电力系统稳定器(pps)
英文：power system stabilization 电力系统稳定器（pps）就是为抑制低频振荡而研究的一种附加励磁控制技术。它在励磁电压调节器中，引入领先于轴速度的附加信号，产生一个正阻尼转矩，去克服原励磁电压调节器中产生的负阻尼转矩作用。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。 由试验可见： (1)励磁控制系统滞后特性基本分为两种：自并励系统(约-40°～90°)：励磁机励磁系统(约-40°～-150°)。 (2)同一频率角度范围，表示同一发电机励磁系统在不同的系统工况和发电机工况下有不同的滞后角度，从几度到十几度，其中也包含了测量误差。 (3)温州电厂与台州电厂虽采用同一励磁控制系统，因转子电压反馈和调节器放大倍数不同，励磁系统滞后特性发生明显变化。 (4)励磁调节器的PSS迭加点位置不同，励磁控制系统滞后特性也不同。 2.有补偿频率特性的测量 有补偿频率特性，由无补偿频率特性与PSS单元相频特性相加得到，用来反映经PSS相位补偿后的附加力矩相位。DL／T650-1998《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件》提山，有补偿频率特性在该电力系统低频振荡区内要满足-80°～-135°的要求，此角度以机械功率方向为零度。根据试验的方便情况，可采用两种方法：(1)断开PSS信号输入端，在PSS输入端加噪声信号，测量机端电压相对PSS输入信号的相角：(2)PSS环节的相角加上励磁控制系统滞后相角。 由试验可见： (1)通过调整PSS参数，可以使有补偿频率特性在较宽的频率范围内满足要求。 (2)ALSTHOM机组PSS低频段相位补偿特性未能满足要求。 (3)北仑电厂1号机PSS在小于0．4Hz范围增大隔直环节时间常数，使之低频段有良好的相位补偿特性，而且提升放大倍数(0．2Hz处提高1．76倍)。 3.PSS放大倍数和输出限幅 PSS放大倍数都以标幺值表示。输入值按PSS信号是哪一种，取机组额定有功功率、额定转速或额定频率为基值。输出值以PSS迭加点额定机端电压为基值。当PSS迭加点与电压迭加点不一致时，要按低频振荡频率下的环节放大倍数折算额定机端电压值。因PSS中的超前滞后环节影响放大倍数，本文以1Hz下的放大倍数进行比较. 4.PSS开环频率特性 开环频率特性用于测量增益裕量及相角裕量，判断闭环控制系统的稳定性，判断PSS放大倍数是否适当。可在PSS输入端或PSS输出端解开闭环进行测量。 由表5可见，除台州电厂7、8号机和北仑电厂2号机以外，开环频率特性的增益裕量及相角裕量均符合DL／T650-1998标准的要求，增益裕量大于6dB、相角裕量大于40°。 5.负载电压给定阶跃响应 负载电压给定阶跃响应作为为验证试验项目，可以直接观察PSS投入引起地区内与本机有关振荡模式阻尼比的提高，从表6中可见振荡频率均在1．18Hz以上。阶跃响应不能检验区域间与本机有关振荡模式阻尼比的提高。试验结果表明，以上机组PSS的作用均有效。有的机组对负载电压阶跃反映迟钝，以至难以测量，这可能是调节器的一些环节滤去了阶跃信
浪详电站水轮发电机设计
浪详电站水轮发电机设计 张拴虎 （天津市天发重型水电设备制造有限公司天津 300400） 摘要浪详电站装有2台水轮发电机组，单机容量为15MW，电站总装机容量为30MW。本文论述了浪详水轮发电机的基本特性、结构设计及通风系统等。 关键词：水轮发电机结构设计通风冷却 1 引言 浪详水电站座落于位于珠江流域柳江水系一级支流龙江的上游（贵州境内称为打狗河）上，电站为引水式，共装机2台，单机容量15000kW。电站在电网中担任基、峰荷运行，也可脱网单独运行。2发电机主要技术数据 型号SF15-28/5500 额定功率/容量15MW/18.75MVA 额定功率因数 0.80(滞后) 额定电压10.5KV 额定电流1030.9A 额定频率50 Hz 额定转速214.3r/min 飞逸转速410r/min 短路比 1.01 额定励磁电压156V 励磁电流855A 额定效率 96.8％ 定转子绕组绝 缘等级 F级 铁心绝缘等级 F 转动惯量1000t.m2 推力轴承负荷175t 励磁方式静止可控硅励磁 冷却系统密闭自循环径向端部回 风空气冷却系统 3发电机总体结构 3.1总体布置 发电机为三相凸极同步发电机，机组整体结构采用立轴三导悬式结构。发电机设上、下两导轴承（水轮机设有水导），推力轴承位于转子上面上机架中心体上（见图1），采用空气冷却。发电机主要部件包括：定子、转子、推力轴承、上导轴承和上机架、下导轴承和下机架、空气冷却系统、机械制动及系统、灭火系统等。 采用立轴三导悬式结构的优点是：机组的径向机械稳定性较好，轴承损耗较小，维护检修方便。 图1浪详电站水轮发电机总装图发电机定子机座下端经12个基础板与混凝土基础固定，上端连接上机架。从定子铁心内径可整体吊出发电机下机架及水轮机顶盖。可在不吊出转子、不拆除上机架的条件下，拆卸和挂装磁极，检查定子线圈端部或更换定子线圈。 转子是轴系和通风系统的组成部分。轴系由发电机转子本体、发电机大轴、水轮机大轴及转轮组成。转子支架、磁轭和磁极构成径向通风回路的压力源。 上机架为负荷机架，中心体上部为推力轴承，内部为上导轴承。上机架通过6个支臂与定子机座连接。 下机架内有下导轴承，4个支臂下端通过基础板与混凝土基础固定。支臂兼做制动器的基础。3.2定子 299
pss电力系统稳定器)模型
按照标准技术语言：电力系统稳定器Power System Stabilizer简称PSS，是励磁调节器通过一种附加控制功能，借助于AVR控制励磁输出，阻尼同步电机的低频功率振荡，用以改善电力系统稳定性能的一个或一组单元。 按照陈小明理解的技术语言：PSS是励磁调节器自动通道（自动电压调节器AVR）的附加环节或者附加装置，以低频0.2～2.5Hz的有功功率摆动作为输入，经过放大和调整相位后叠加在AVR输出上，产生同发电机阻尼绕组一样效果的正阻尼，抵消单纯电压偏差调节的AVR所产生的负阻尼，防止电力系统出现低频振荡，提高电力系统动态稳定性。 显然，PSS只有一个叠加到AVR的输出量，至于输入量最少一个。按照PSS输入的不同可以划分出不同的PSS模型。按照其他方式划分，又有其他模型。无论什么理论，只要一说到分类，张三李四王麻子各有各的爱好，分类也就越来越多。幸好PSS源于美国，且数学模型研究不是中国人的特长，因此，PSS模型的划分还是比较简单的，美国电气和电子工程师协会(IEEE)1992年将PSS划分PSS1A型（单输入）和PSS2A型（双输入），2005年版的IEEE为将PSS划分PSS1A（单输入Single-input PSS）、PSS2B（双输入Dual-input PSS）、PSS3B（双输入Dual-input PSS）、PSS4B（多频段Multi-band PSS），这是目前PSS模型最权威的分类，也是学习和交流PSS技术的重要依据。 PSS1A，单输入PSS，两级超前滞后环节。最早的输入量是频率，现在普遍采用功率P，利用隔直环节得到ΔP,再对ΔP进行超前滞后处理，以达到抑制低频振荡之目的。PSS1A主要适用于火电厂，因为火电机组调负荷很慢，
电力系统稳定器的设计及控制策略仿真
电力系统稳定器的设计及控制策略仿真 Power system stabilizer design and control strategy simulation 党剑飞，李明明，高小芳，周淑辉 DANG Jian-fei, LI Ming-ming, GAO Xiao-fang, ZHOU Shu-hui （河南省电力公司驻马店供电公司，驻马店 463000） 摘 要：本论文首先建立了发电机、原动机、调速器及励磁系统的基本模型。然后针对电力系统的特点，对励磁控制影响进行了数学分析并介绍PSS的设计原理，最后通过动态仿真对几种PSS控制策略进行了分析比较。 关键词：电力系统；pps; 控制仿真 中图分类号：TH166 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2010)10(下)-0189-03 Doi: 10.3969/j.issn.1009-0134.2010.10(下).61 0 引言 电力系统稳定器（pps）是一种附加励磁控制技术，其作用是抑制低频振荡。pps在励磁电压调节器中，引入领先于轴的附加信号，产生一个正阻尼转矩，去克服原励磁电压调节器中产生的负阻尼转矩作用。它抽取与振荡有关的信号，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转矩。根据以上分析可以得到，电力系统稳定器的设计能够增强系统的稳定性，对电力系统稳定性的提高有重要作用。 随着我国电力系统容量和输电距离不断增长，大容量机组更多的采用，电力系统稳定问题不断出现。PSS技术的发展对于改善电压调节的动态品质，提高静态电压调节精度和电网运行的暂态稳定显示明显的优点。21世纪以来各种不同输入信号的电力系统稳定器已在我国几个大型发电厂运行，并经受各种运行的考验。 1 电力系统电气元件的数学模型 电力系统的每一个主要元件的特性都对电力系统稳定产生影响。有关这些特性的知识对于理解和研究电力系统稳定是至关重要的。电力系统稳定及其控制技术与电力系统各电气元件的暂态特性有着非常密切的关系。为了分析电力系统静态稳定，并且进行有效地控制，必须首先研究电力系统电气元件的数学模型。它们包括:同步发电机、水轮发电机、汽轮机、调速器以及励磁系统等模型。1.1 同步发电机基本模型 影响电力系统动态特性的最主要元件是同步电机。同步发电机在dq0坐标系下的标么瞬时功率和电磁转矩方程分别为： 不考虑轴系分段时，同步发电机组的转子运 动方程为: 其中，H—转子惯性常数；T m —原动机力矩； T e —电磁力矩；T D —阻尼力矩；D一阻尼系数。1.2 原动机及调速系统基本模型 1.2.1 汽轮机的数学模型 在汽轮机中，调节汽门和第一级喷嘴之间存在管道和空间，当汽门开启和关闭时，进入汽机的蒸汽量虽有改变，但有一定惯性，这就形成原动机出力机械功率的变化要滞后于汽门开度的变化，这一现象称为汽容效应。对于大容量中间再过热机组，由于再热器的存在，汽容效应更加显著。当以阀门开度为输入量，汽轮机总机械功率为输出量时候，中间再过热机组的传递函数可表 收稿日期：2010-07-14 作者简介：党剑飞（1978 -），男，河南驻马店人，工程师，硕士。
电力系统稳定器PSS模型介绍
电力系统稳定器PSS模型简介 长江电力溪洛渡电厂陈小明 按照标准技术语言，电力系统稳定器Power system stabilizer 简称PSS，是励磁调节器通过一种附加控制功能，借助于A VR控制励磁输出，阻尼同步电机的低频功率振荡，用以改善电力系统稳定性能的一个或一组单元。 按照我理解后的技术语言，PSS是励磁调节器自动通道（自动电压调节器AVR）的附加环节或者附加装置，以低频0.2～2.5Hz的有功功率摆动作为输入，经过放大和调整相位后叠加在AVR输出上，产生同发电机阻尼绕组一样效果的正阻尼，抵消单纯电压偏差调节的AVR 所产生的负阻尼，防止电力系统出现低频振荡，提高电力系统动态稳定性。 显然，PSS只有一个输出叠加到AVR调节量上，PSS的输入量至少有一个。按照PSS输入的不同可以划分出不同的PSS模型。按照其他方式划分，又有其他模型。无论什么理论，只要一说到分类，张三李四王麻子各有各的爱好，分类也就越来越多。幸好PSS源于美国，且数学模型研究不是中国人的特长，因此，PSS模型的划分还是比较简单的，美国电气和电子工程师协会(IEEE)1992年将PSS划分PSS1A型（单输入）和PSS2A型（双输入），2005年版的IEEE为将PSS划分PSS1A（单输入Single-input PSS）、PSS2B（双输入Dual-input PSS）、PSS3B （双输入Dual-input PSS）、PSS4B（多频段Multi-band PSS），这是目前PSS模型最权威的分类，也是学习和交流PSS技术的重要依据。 PSS1A，单输入PSS，两级超前滞后环节。最早的输入量是频率，
电力系统稳定器pss的设计与仿真论文
目录 摘要.......................................................... I ABSTRACT.................................................. I I 1 绪论.. (1) 1.1 课题的意义 (1) 1.2 电力系统稳定 (3) 1.2.1 电力系统稳定性的分类 (3) 1.2.2 提高电力系统稳定的措施 (4) 1.2.3 励磁系统对电力系统稳定的影响 (5) 1.3 MATLAB的简介 (6) 1.4 本论文的主要工作 (7) 2 同步发动机方程 (8) 2.1 同步发动机的电压方程 (8) 2.2 同步发电机的磁链方程 (9) 2.3 同步发电机的电磁功率方程 (13) 2.3.1 隐级式发电机的电磁功率方程 (13) 2.3.2 凸极式发电机的电磁功率方程 (16) 2.4 同步发电机的转子运动方程 (17) 2.4.1 同步发电机的转子运动方程 (17) 2.4.2 发电机转子运动方程的研究意义 (18) 2.5 本章小结 (18)
3 电力系统稳定器基本介绍 (19) 3.1 电力系统稳定器简介 (19) 3.2 电力系统弱阻尼产生原因 (20) 3.3 低频振荡简介 (20) 3.4 电力系统稳定器抑制低频振荡原理 (21) 3.5 本章小结 (22) 4 PSS的设计 (22) 4.1 电力系统稳定器的设计原理 (23) 4.1.1 PSS网络的设计 (23) 4.1.2 汽轮机及其调节系统超前补偿网络的设计 (24) 4.2 本章小结 (25) 5 电力系统稳定器MATLAB仿真分析 (26) 5.1 简单电力系统的建立 (26) 5.2 模型运行仿真分析 (29) 5.3 PSS作用分析 (32) 5.4 本章小结 (32) 6 主要结论和展望 (33) 6.1 主要结论 (33) 6.2 展望未来 (33) 致谢 (34) 参考文献 (35) 附录 (36)
水轮发电机技术规范
水轮发电机技术规 范
水轮发电机技术规范 1. 范围 本规范适用于符合下列条件之一的水轮发电机组的安装及验收: a. 单机容量为15MW及以上; b. 其水轮机为混流式、冲击式时,转轮名义直径 2.0m及以上。 c. 其水轮机为轴流式、斜流式、贯流式时,转轮名义直径 3.0m及以上。 单机容量小于15MW的水轮发电机组和水轮机转轮的名义尺寸小于b、c项尺寸的机组可参照执行。 2. 引用标准 下列标准所包含的条文,经过在本标准中引用而构成为本标准的条文。以使用下列标准的最新版本为准。 GB/T10969-1996 水轮机通流部件技术条件 GB3323-87 钢熔化焊对接接头射线照相及质量分级 GB11345-89 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级
GB/T9652.1-1997 水轮机调速器与油压装置技术条件 GB/T9652.2-1997 水轮机调速器与油压装置试验验收规程 GB11120-89 L-TSA汽轮机油 GB/T7894- 水轮发电机基本技术条件 GB50150-91 电气装置安装工程施工及验收规范 GB311.2~6-83 高电压试验技术 IEC-308-1970 水轮机调速系统试验的国际规范 IEC-61362-1998 水轮机控制系统规范导则 JB/T4709-92 钢制压力容器焊接规程 JB8439-1996 高压电机使用于高海拔地区的防电晕技术要求 JB/T8660-1997 水电机组包装、运输和保管规范 DL5017-93 压力钢管制造安装及验收规范 DL507-93 水轮发电机组起动试验规程 DL/T596-1996 电力设备预防性试验规程 DL5011-92 电力建设施工及验收技术规范汽轮机机组篇 SD287-88 水轮发电机定子现场装配工艺导则