电力系统稳定器.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300MWS:电机，励磁调节器为英 国罗 罗公司生产的TMR-AV即微机励磁调节器，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：东方电机厂额定功率：300MW型号：QFSN-300-2-20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实测值实测值额定励磁电流：2203 A空载励磁电压：169V空载励磁电流：815A最大励磁电压：489V 励磁绕组电阻"5 ° c）:0. 1561 Q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Xd1 （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1.5S10.2 S1 4SPSS传递函数AVR传递函数发絶左电机U3白噪声信号Kp 二 40/50 （满载/空载），Ki 二 0.08 , K d二 0.04, Ti 二 0.08s, Td 二 0. 04s 5试验前准备工作 5. 1 试验使用仪器型号生产厂I备注HP3582A频谱仪美国HP公司r频谱分析WFLC电量分析仪中国电科院录波FLC-1测试仪中国电科院变换、加直流信号其它常规仪器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。5.3 集控室设专人监视各参数，准备两对对讲机，用于试验时通讯联络。5.4调度中心负责编写调度方案并安排试验时省网运行方式。现场安全措施由禹州 电厂负责安排。5. 5 XX电厂PSS静态投运试验完成。5.6 PSS参数根据系统计算和静态试验的结果，确定好预备整定的参数。5. 7 PSS频率响应t佥时，PSS模拟信号输入在AVRK板背面的TB2L TB2H和TB2例子上，端子01为正，02为负。三个通道要同时加入白噪声信号。6.录波量测点配置试验时对下列各电气量进行测量或录波6.1发电机定子电压：频率响应特性测试时，经变送器变换为直流电压后送至频谱分 析仪；阶跃响应试验时，接入WFL分析仪。6.2发电机三相电压、三相电流：取自调节器屏上。6.3发电机转子电压UL：取自调节器屏上输出。6.4发电机转子电流4取自调节器屏上输出。6.5阶跃响应试验输入信号、录波输出信号接线见下图6.6阶跃响应试验方法调节器自动通道运行。（1）发电机电压在额定值。 在 M i see I I aneous 中，在 Step S i ze For Digital Step 中输入阶跃量为 (5%),然后点击Assert Digital Step框中的向下箭头为负阶跃，使机端电压 降至0. 95Un ,同时启动录波。 点击Assert Digital Step框中的向上箭头返回原整定值，进行+5%阶跃试 验，同时启动录波。7 试验内容及步骤7. 1负载时动态试验1 .1.1在线无补偿励磁系统频率响应特性测试发电机并网运行，有功功率接近额定，分别在励磁调节器后背板上TB2D、TB2H TB2L端子排的01、02号端子上用HP3582A1谱仪加入噪声信号，将发 电机PT 三相电压接入FLCT测试仪中，将噪声信号和FLCT输出接入HP3582A的A、B端, PSS参数选择中的I nh i b i t PSS应为0 (表示投入PSS , Enab I e Voltage H i gh Leve I 应为 1. 1 标幺值，Enab Ie Voltage Low Leve I 应为 0.90。在上述条件满足后，选择PSS按钮，PSS开始运行。逐步增大HP3582AI勺噪声 输出 电平，使发电机电压波动，但不超过2%,实测励磁系统无补偿频率响应特性曲线，重点记录相频特性和幅频特性中0. 1Hz2Hz范围内相位滞后角E及增益 变化。7 . 2. 3在线有补偿励磁系统频率响应特性仿真PSS中的各项参数先按英国罗罗公司调试时给定值给定。隔直环节(Washingout)时间常数T1=1.5, PSS平均电功率时间常数(相当于一级隔直环 节)Te=10,三极超前/滞后(LEAD/LAG)环节时间常数分别为T2二0.2、T3二4、T4二0.12、T5二0.1、16=0. 8V T7=1. 1 o 限幅值 VSTmin=VSTmax=O. 05ft 幺值，PSS 投入有功闭锁取0.3标幺值，PS8曾益取2, PSS延时取0. 14o根据以上参数，计算PSSf频特性和幅频特性，得到0. 1Hz2Hz范围内相位滞后角相频特性中0. 1Hz2Hz时相位滞后角E及增益变化。在0.2 1Hz频段内，相位角E+pss应接近于90 度，偏差不超过30度。不满足要求时，修改超前/滞后（LEAD/LAG环节时间常数T2,T3,T4,T5,T6,T7。1.1.1 2. 4 PSS负载阶跃干扰试验发电机并网运行，有功功率接近额定， 将发电机PT及CT二次侧三相电压和三相电流接入WFLC电量分析仪中准备录波。操作励磁调节器监控机，先将PSS切 除，用FLC-1调整一不大于5%5定参考电压值，在励磁调节器后背板上TB2D TB2H TB2L端子排的0仁02号端子突然加入，同时启动WFLC：波，记 录有功功率的摆动 幅值和次数（也可用自动励磁调节器监控机中加入阶跃量）。将PSS投入，同样工况下重复以上试验，录波观察，有功功率的摆动幅值和次数应减 少。7. 2. 5 PSS临界增益测定试验发电机并网运行，有功功率接近额定，将发电机PT及CT二次侧三相电压和三相电流接入WFLC电量分析仪中准备录波，操作励磁调节器监控机将PSS投 入，逐渐增大PSS增益，当出现频率较高的电磁环振荡时，立即将增 益减小，此时 的增益值即为PSS临界增益值。7. 2. 6 PSS增益值设定操作励磁调节器监控机将PSS增益设定为临界增益值的约三分之一，将PSS&入，同时观察发电机各运行参数，应稳定运行。7. 2. 7 PSS反调试验PSS投入运行，按正常运行增减负荷速度改变有功功率，观察调节器输出 电压和电流，不应出现随有功功率变化而大幅度摆动现象。8. 安全注意事项8.1试验方案、调度方案准备就绪；有关试验及操作人员熟悉本方案。8. 2系统运行方式及机组运行工况满足试验要求，试验方可进行。8. 3试验中一旦出现异常，应立即暂停试验，待分析研究后再决定试验是否继续进行。1.14试验接线时，应严防CT回路开路，PT回路短路。1.25试验中一旦出现功率摆动增大现象，应立即将励磁方式切至手动，同时减 少有功，增加有功，若摆动仍不能消除，应立即停机。8. 6试验前应确认励磁调节器工作正常，自动手动切换工作正常，增减磁操作 正常，发变组保护应投入。8. 7试验中使用对讲机应距离AVR柜5M以上。8. 8试验中自动通道与手动通道切换时，应在两者输出平衡时进行，以免切换 时出现较大波动。8. 9每次试验结束后，应立即检查试验录波完好，否则应重复该项试验。