浙江电网电力系统稳定器PSS试验综述
电力系统稳定器(PSS)的现场试验
华中电网励磁培训讲稿 中国电力科学研究院
7. 电力系统稳定器投入运行的试验 7.2 在线有补偿频率响应特性试验
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7. 电力系统稳定器投入运行的试验 7.2 在线有补偿频率响应特性试验 7.2.1对理想有补偿频率响应特性的要求
理想的有补偿频率响应特性是，在系统可能发生低频振荡的整个 频率范围内，相频特性均为0°（以轴速度为输入信号）或-90° （以有功功率为输入信号）。这样，凡是与本发电机有强相关的 低频振荡，本机的PSS都能有良好的阻尼作用。
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7. 电力系统稳定器投入运行的试验 7.2 在线有补偿频率响应特性试验 7.2.3 工程上对有补偿频率响应特性的要求
以轴速度为输入信号的 PSS，其满足工程要求的有补偿相频特性 ，根据对频带要求的不同可取为： 频带要求为0.5Hz～2.0Hz时为 30°～-30° 频带要求为0.1Hz～2.0Hz时为 40°～-30° 以电功率为输入信号的 PSS，其满足工程要求的有补偿相频特性 ，根据对频带要求的不同可取为： 频带要求为0.5Hz～2.0Hz时为 -60°～-120° 频带要求为0.1Hz～2.0Hz时为 -50°～-120°
ST w2 1+ ST w2
1+ ST 1 1+ ST2
1 + ST3 1 + ST4
1+ ST 5 1+ ST 6
Vs
V smin
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4. 电力系统稳定器对励磁系统的基本要求
4.1、AVR静态放大倍数应满足GB/T7409规定的发电机 端电压静差率要求；
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电力系统稳定器PSS试验若干问题研究
7:: 试验中选用了负载阶跃响应法 $ 理由是负载阶
跃响应试验易于激发与本机振荡频率相关的低频振 荡 # 并能检验此种振荡情况 下 7:: 的 作 用 效 果 ’ 考 虑 到 7:: 参 数 是 针 对 于 包 括 本 机 振 荡 频 率 在 内 的 某个频段的低频振荡而整定 的 # 如 果 7:: 能 增 强 机 表7
(*+( 功率柜等一系列环节的放大后造成发电机转子
的低电压 %致使发电机失磁保护动作 &转子低电压时 % 该机组失磁保护可以动作 #%造成机组的全停 ’ 针对以上情况 % 励磁系统滞后特性测量试验时 可 采 取 以 下 措 施 !& ! # 励 磁 系 统 滞 后 特 性 测 量 试 验 接 ( 拆线时 % 先断开励磁调节器内部用于接通白噪声 信号的 * 软开关 +% 试验时再合上此开关 % 这样就可避 免 因 干 扰 信 号 的 窜 入 而 造 成 的 跳 机 问 题 ’ &" # 在
上此开关 ’ 也 可 在 .ZE 内 部 传 递 函 数 已 知 的 情 况 下 $ 将频谱分析仪输出的白噪声信号迭加到 .ZE 的
%
%&%
试验过程中出现的问题及应对措施
励磁系统滞后特性测量试验中的跳机问题
由于励磁系统有滞后作用 % 加到励磁调节器的
输入信号经过相位滞后才能产生附加转矩 ’ ()) 的 相位矫正作用就是在低频振荡范围内补偿励磁系统 的滞后 % 使附加信号产生有效的阻尼力矩 ’ 因此 % 要 整定 ()) % 必须首先获得励磁系统的滞后特性 ’ 励磁 系统滞后特性试验接线见图 ! ’ 试验时首先将频谱分析仪输出的白噪声信号迭 加到 ABC 的电压迭加点上 % 然后调节白噪声信号的 数值并观察励磁调节器输出电压和发电机电压的摆 动情况 ’ 当发电机定子电压发生明显的摆动 "摆动幅 收稿日期 ! ’""1$!!$"2) 修回日期 ! ’""$$%!$!!
电力系统稳定器PSS简介及现场试验
励磁系统的PID参数：
KP=
H KI=
H KD=
H
试验保证
励磁调节器运行状况完好 功率柜运行状况完好 其他励磁设备运行状况完好 做PSS试验用的励磁调节软件准备完毕 被试机组调速系统性能正常 有关保护退出，防止误动
过欠励限制退出
试验所需的仪器仪表准备
• 波形记录仪 • 频谱分析仪或动态信号分析仪一台 • 较精确的指针型有效值电压表 • 低延迟时间交流电压变送器 • 其他试验过程中需要的设备、仪器仪表 • 以上试验器材一般又实验单位提供
调整噪声
• 噪声信号输入后可以在控制参数31看到
试加信号
• 待确定频谱输入信号后，观察参数31 参数，此时参数的波动有很显著的增 大，然后“试验”投入。将白噪声信 号叠加电压给定。观察发电机无功。 转子电压波动情况。有波动但是应该 在可控制范围内。
• 要是出现波动加大或者是不明显，可 以适当的调整下白噪声的大小。
投PSS情况下的电压阶跃试验
• 先投入主套PSS，从套暂不投入。 • 在投入PSS情况下，做±1%UFN机端电压阶跃
响应试验。 • 在做PSS的电压阶跃试验的时候若发现有任何问
题，即可迅速切至从套，避免发生严重问题。在 试验过程中注意无功波动范围。 • 若无问题，可根据情况做±2%UFN机端电压阶 跃响应试验。
检查PSS效果
• 录波分析有功的振荡情况。 • 并根据中试所实验人员的意见调整PSS环
节有关参数，重复上述试验。 • 录波分析无功、有功振荡情况，重点检验
有功振荡情况，检验PSS抑制振荡的效果 。
投入PSS的参考波形
确定PSS参数
• 最后确定PSS环节整定参数。 • 观察投入PSS后对增加机组阻尼，抑
PSS-电力系统稳定装置试验
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。
系统稳定器(PSS)原理及其试验方法
系统稳定器(PSS)原理及其试验方法[摘要]本文通过电力系统稳定器（PSS）在珠江电厂的应用详细介绍了PSS 的原理和试验方法。
【关键词】励磁；电力系统稳定器；PSS一、PSS的基本原理电力系统稳定器(PSS)是励磁系统的一种附加功能，它抽取与低频振荡有关的信号并对其加以处理，产生的附加信号叠加到励磁调节器中，使发电机产生阻尼低频振荡的附加转矩，用于提高电力系统的阻尼。
PSS一般是以励磁调节器电压控制环的附加控制的形式出现。
PSS借助于励磁调节器控制励磁的输出，来阻尼同步电机的功率振荡，输入变量可以是转速、频率或功率（或多个变量的综合）。
PSS输出的附加控制信号加到励磁系统上，经过励磁调节器滞后产生附加力矩。
该滞后特性称为励磁系统无补偿特性。
附加力矩方向与发电机Eq’一致，但是无法实际测量Eq’，而用测量发电机电压Vt代替。
试验时要求调整发电机无功在零附近，有功在满负荷附近。
根据测得的励磁系统无补偿特性，按照预先设计的PSS环节相位补偿特性，初选PSS参数。
目标是在低频振荡的频率范围内，PSS产生的附加力矩向量Te对应Δω（转速）轴在超前10°~滞后45°以内，并使本机振荡频率力矩向量对应Δω（转速）轴在0°~滞后30°以内。
PSS输入信号（转速ω，电气功率Pe或机械功率Pm）与Δω的相位关系如下：转速ω和频率f与Δω轴同相，电气功率Pe滞后Δω轴90°，机械功率Pm领先Δω轴90°。
根据不同的输入信号，PSS环节相位补偿特性的相位Фpss加上励磁系统无补偿特性的相位，可以获得所需的PSS附加力矩与Δω轴的关系，如图1所示。
珠江电厂四台机组使用励磁系统都是南瑞电气有限公司生产的SA VR-2000自并励静止励磁系统，其传递函数如图2所示，其值由调节器厂家给出。
其PSS 采用的模型如图3所示，PSS环节的各参数将在本次试验中整定。
PID模型中TR=0.02为发电机电压测量时间常数，参照厂家试验值给出；其余可整定参数见各调节器整定值。
电力系统稳定器(PSS)
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。
电力系统稳定器PSS参数优化整定的研究
上海交通大学硕士学位论文
3
《电力系统稳定器(PSS)参数优化整定的研究》
This thesis mainly focuses on optimization design of PSS parameters. Some contributions are summarised as follows. 1、The thesis proposes an approach called Adaptive genetic algorithm (AGA) for optimization of PSS parameters. The method solves problems through improved crossover and mutation operators which changed from time to time according to the fitness. However they are constants in simple genetic algorithm, which is not helpful to the population of the algorithm, so simple genetic algorithm (SGA) has a poor convergence and bad stability. Using new crossing operators and mutation operators, AGA can make every generation has a good fitness value. The example shows us that low frequency oscillation was suppressed after PSS parameters were optimized by improved GA. 2、Immune Algorithm (IA) is developed on the base of Immune theorem, and it is used to optimize PSS parameters in this thesis.Ordinary evolution algorithms develop under a certain probability and these algorithms seek optimal values at a random probability and without guiding. So on the one hand they offer evolution chances to the offspring of population and on the other hand they make lots of drawbacks inevitable, such as precocious phenomenon etc. Immune algorithm can overcome these drawbacks and strengthen the searching ability. In the thesis, immune secondary response supress degeneration phenomenon during crossing and
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)。
电力系统稳定器PSS简介
电力系统稳定器PSS简介高级工程师许刚一．低频振荡由于电力系统规模扩大，大型发电机普遍采用了集成电路和可控硅组成的励磁调节器，使自动励磁调节器（AER）的时间常数从过去的几秒钟缩短到几十毫秒。
快速励磁系统（晶闸管直接励磁或高起始响应励磁系统）的广泛采用，更使得励磁系统时间常数大为减少，从而降低了电力系统的阻尼。
对联系较弱的电网系统影响较大，使系统中经常出现弱阻尼，甚至是负阻尼。
因此，许多电力系统出现了每分钟几个至几十个周波的频率很低的自发性系统振荡。
在这种情况下，当振荡严重时会破坏互联系统之间的并列运行，造成大面积停电，这种现象称为低频振荡。
从稳定性来看，电力系统振荡频率发生在0.2-2.5H Z范围内，它主要反映在各发电机的转子之间在输电线路交换功率过程中有相对运动形成振荡模。
另外，某台发电机经过弱联系的辐射式输电线路连接到一个相对大的电力系统时所出现的振荡，被称为地区型振荡，其频率在0.8-1.8H Z范围内。
当联络线一端的机组对另一端的机组产生相对摇摆，这种振荡型式被称为联络线型或区间振荡，其振荡频率在0.2-0.5H Z。
如果在同一发电厂内的机组间发生振荡，这种振荡被称为内部振荡，其振荡频率在1.5-2.5H Z范围内。
川渝电网和华中电网实现联网的要求和联网稳定计算表明，联网后，系统中存在0.2Hz左右甚至更低频率的低频振荡。
因此，为保证电网的安全，川渝电网和华中电网的主要发电机的励磁调节器应投入电力系统稳定器（PSS）。
这些PSS除能抑制本机型低频振荡外，还应能有效地抑制区域型低频振荡，即PSS对于在0.1Hz－2.0Hz之内的振荡都有抑制作用。
黄桷庄电厂有两台200MW汽轮发电机组（#21、#22机），均采用南京南自科技发展公司生产的WKKL-1型励磁调节器。
自带的PSS采用发电机电功率作为输入信号，均采用三机有刷励磁方式。
由于联网运行时此两台机组对系统动态稳定影响较大，将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。
PSS试验内容
1．总则本试验方案适用于在电厂发电机组上进行的电力系统稳定器（PSS）现场试验。
根据系统稳定的要求，需对电站机组进行PSS现场试验，请有关部门编制相关的调度方案、现场试验运行操作方案和安全措施。
2．试验目的通过对发电机组PSS的现场试验，验证PSS的功能，考核PSS抑制低频振荡的作用。
3．试验对象试验对象为电厂发电机组的自动励磁调节器（AVR）及PSS。
4．编制依据4.1《大、中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置试验规程》DL489-924.2《电业安全工作规程（发电厂和变电所电气部分）》DL408-914.3《继电保护和安全自动装置技术规程》GB14285-934.4《SAVR2000发电机励磁调节器技术说明书》南瑞电控公司图中：Vf──发电机电压Vg──给定电压ΔPe──电功率增量U PSS──PSS输出的控制电压T1──超前时间常数T2──滞后时间常数T3──超前时间常数T4──滞后时间常数K PSS──PSS放大倍数6．试验时对运行方式的要求进行PSS试验时，要求被试机组尽可能满负荷运行。
此外，对系统运行方式没有特殊要求。
7．试验前应具备的条件7.1 AVR及PSS已经过静态调试，检验合格。
7.2 被试机组调速系统性能正常。
7.3 被试机组励磁调节器的调节性能及限制、保护功能均正常。
7.4 单机试验时，被试机组不供厂用电。
7.5 已做好事故预想，拟定有相应的处理措施。
7.6 系统安全措施已落实，被试电站各项安全措施已落实。
7.7 所需录波量已正确接入录波装置。
7.8 具备有效的组织措施，以保证试验的顺利进行。
7.9 具备有效的通讯手段，保证试验指挥与各处试验人员的联络畅通。
8．试验录波要求8.1进行PSS试验前，将被试机组的有功功率、无功功率、机端电压、励磁电流、PSS输出电压以及被试电站有功功率和无功功率等测量量接入录波装置，用于试验时录波。
8.2试验过程中，使用励磁调节器配备的录波功率，记录被试机组的有功功率、无功功率、机端电压、励磁电流及PSS输出电压。
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浙江电网电力系统稳定器PSS试验综述竺士章陈新琪陈皓方思立摘要总结了8年来浙江电网PSS试验情况，叙述了试验方法，提供了各个环节试验结果和分析说明，并对PSS工作提出了看法。
关键词PSS 试验浙江Summary of Tests of PSS in Zhejiang Electric Power System Abstract The recent tests of PSS in Zhejiang electric power system are summarized in this paper. The testing methods, testing results and analysis are provided. Also the viewpoints and Suggestions for the work of PSS ar epu tforward.Key Words PSS test Zhejiang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。
本文总结了8年来浙江电网大型机组PSS的试验情况，叙述了试验方法，提供了各个环节试验结果和分析说明。
从中得到的一些认识、规律和提出对进一步开展PSS工作的看法，有助于PSS 的推广和应用。
1 浙江电网PSS试验情况1.1 PSS控制结构图（见图1）图1 PSS控制结构图1.2 被试励磁系统概况（见表1）表1 被试励磁系统概况1.3励磁控制系统滞后特性的测量励磁控制系统滞后特性即无补偿频率特性。
因励磁控制系统滞后特性的存在，加到励磁调节器的附加信号经滞后才能产生附加力矩。
测量励磁控制系统滞后特性应测量附加力矩对PSS迭加点的滞后角度。
因为在发电机高功率因数运行时，机端电压对PSS迭加点的滞后角度近似等于附加力矩对PSS迭加点的滞后角度。
励磁控制系统滞后特性的测量可见：(1)励磁控制系统滞后特性基本分为两种：自并励系统(约为－40°～－90°)，励磁机励磁系统(约为－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。
1.4 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》提出有补偿频率特性在该电力系统低频振荡区内满足－80°～－135°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。
试验结果见表2。
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。
表2 有补偿频率特性(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)。
1.5PSS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信号是哪一路，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值为基值。
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，见表3。
表3 放大倍数、稳定裕量和限幅值1.6PSS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3可见，开环频率特性的增益裕量及相角裕量除台州电厂7、8号机和北仑电厂2号机外均符合DL/T650－1998标准要求，增益裕量大于6dB、相角裕量大于40°。
1.7负载电压给定阶跃响应负载电压给定阶跃响应作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4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号中的高频分量，也可能是在试验工况下系统阻尼比较大。
表4 负载电压给定阶跃响应2 对PSS工作的几点看法2.1 关于相位补偿的频率范围DL/T650－1998《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件》提出了PSS应满足该机各振荡模式下相位补偿要求，其振荡频率一般在0.2～2.0Hz范围内。
相位补偿可按分析计算得出该系统振荡模的实际频率范围设计，也可按0.2～2.0Hz频率范围设计。
后者因频带宽，不易在全范围满足要求，如果有一定的经验，也可以经初步分析后进行现场试验整定。
以上所列浙江电网PSS整定工作均为不依靠系统计算分析，仅由现场试验整定。
除ALSTHOM机组PSS因没有可调整点无法扩大相位补偿的频率范围之外，其他机组在0.5～1.6Hz内满足－60°～－135°)有补偿频率特性的要求。
这里要指出，在DL/T650－1998发布之前采用有补偿频率特性－60°～－135°的要求。
DL/T650－1998提出有补偿频率特性－80°～－135°的要求。
ALSTHOM机组PSS的相位补偿仅满足0.75Hz以上低频振荡范围的要求。
其原因是PSS仅设计一个隔直环节，没有超前滞后环节。
建议：(1)对电力系统进行小干扰稳定性分析后判断ALSTHOM机组PSS是否需要重新设计。
(2)应在供货前提供励磁系统数学模型参数，得到确认后再发货。
现场试验整定的条件为励磁调节器可以进行励磁系统滞后特性的测量，即可以在PSS迭加点加入测量用的噪声信号。
但有些微机励磁调节器做不到。
对此，DL/T650－1998标准中明确要求励磁调节器具备测量励磁控制系统滞后特性功能。
将PSS计算分析得到不同运行方式和事故状况下的励磁系统滞后特性，结合现场试验实测励磁系统滞后特性，从而合理而准确地整定PSS 参数。
2.2关于振荡模式的分析通过振荡模式的分析了解各振荡模的振频和阻尼比。
PSS首先应保证在大小运行方式下阻尼比均满足要求，于是要分析无PSS时大小运行方式下阻尼比，确定必须投入PSS的电厂和机组。
电力系统故障以后阻尼往往被削弱，所以要进行故障预测和故障后动态稳定性分析，以判断在故障情况下PSS是否仍可为系统动态稳定提供足够的正阻尼。
如存在问题，需进行进一步研究。
各振荡模的振频应包括在PSS频带范围内。
由于振荡模式分析需要电力系统和励磁系统参数，需要运行状态和分析经验的积累，建议在开展分析工作的同时，不失时机地通过现场试验将大型汽轮发电机组PSS 投入运行。
通过投入试验来验证和改进分析工作，用计算分析来指导和简化PSS投入试验。
2.3关于PSS放大倍数PSS放大倍数可按临界放大倍数的1/3～1/5整定。
浙江电网PSS试验均采用测量开环频率特性稳定裕量的方法测量调整PSS放大倍数，原因有3个：一是测量开环频率特性稳定裕量采用加白噪声到励磁系统的方法，试验简单，且对发电机扰动较小，试验安全。
二是有的装置PSS放大倍数调整困难，临界放大倍数不易达到。
三是有的装置PSS放大倍数没法调整。
已进行9处PSS试验只有台州电厂7、8号机ALSTHOM机组的增益裕量和相角裕量都小于标准规定值。
说明采用测开环频率特性稳定裕量的方法测量调整PSS放大倍数是可行的。
台州电厂7、8号机ALSTHOM机组的增益裕量和相角裕量小于标准规定值，但是其PSS放大倍数却只有0.27和0.48，在9台机PSS放大倍数中偏小。
北仑电厂1号机PSS放大倍数为0.63，稳定裕量却满足要求。
因此PSS放大倍数与稳定裕量的关系不确定。
但计入PSS迭加点到励磁电压的放大倍数后，从PSS信号输入点到励磁电压的总放大倍数看与稳定裕量的关系是明确的。
台州电厂7、8号机和北仑电厂2号机总放大倍数大于其他机组1倍以上，稳定裕量明显低于其他机组。
台州电厂5号机和温州电厂1、2号机有着相近的总放大倍数，但他们的稳定裕量有差别。
这说明放大倍数与机组在系统中的位置有关，放大倍数需要由试验或计算的稳定裕量来决定。
对一些原动机稳定性不是很好，平时有功功率就在波动的机组，如PSS仅采用有功功率信号，会增加机组有功功率的波动。
因为仅采用有功功率信号的PSS有反调作用。
对此，首先应减小原动机的扰动，其次PSS取较小的放大倍数。
2.4关于PSS的输出限幅放大倍数大，PSS输出就容易限幅。
比如取有功功率为信号的PSS放大倍数为1，输出限幅为5％，当有功功率波动大于5％就限幅，即使有功功率波动大到无穷，PSS输出只使基波幅值增加到5％的1.27倍。
一般认为PSS输出限幅可以按5％～10％考虑。
不同的振荡模式和强度对系统的破坏是不同的。
故障发生可能伴随几种振荡模式，限幅是不加区别的削弱PSS信号对各种振荡模式的控制。
智能式的PSS有可能判别严重后果的振荡模式并加大对其的控制力度。
2.5核实振荡模式分析结果可以通过励磁系统加入阶跃信号给系统一个激励，分析该响应，得到与本机有关的振荡模式，从而核实振荡模式计算分析结果。
2.6制订PSS整定计算规范和现场试验大纲上述问题涉及PSS计算分析研究。
浙江省电力试验研究所早年进行过振荡模式的分析(小干扰稳定性分析)和PSS参数设计，但未与PSS现场投运结合起来。
希望滚动地进行振荡模式的分析，相应制订协调一致的PSS整定计算规范和现场试验大纲。
1999年6月全国电力系统励磁研讨会也提出了这个要求。
作者单位：竺士章（浙江省电力试验研究所杭州310014）陈新（浙江省电力试验研究所杭州310014）琪陈皓（浙江省电力试验研究所杭州310014）方思立（国家电力公司电力科学研究院北京100085）参考文献［1］DL/ T650－1998 大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件［2］IEEE Std 421.2－1990 IEEE Guide for Identification, Testing ＆ Evaluation of the dynamic Performance of Excitation Control System 励磁控制系统动态性能鉴别、试验和评定的指南（收稿日期：1999－09－01）请看PDF全文。