PSS相位补偿器参数值的调试用设定公式

2004年第3期 西北电建 ·13· PSS相位补偿器参数值的调试用设定公式 黄顺礼 (哈 尔滨大电机研究所 哈尔滨市 150040) 摘 要 采用频域 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 推导出PSS相位补偿器参数值的设定公式，把超前及滞后时间常数直接表达为最大超前补 偿角及被补偿信号频率范围的函数。把这种公式用于现场调试，可使补偿器获得最佳的补偿效果 关键词 PSS 相位补偿器 参数 设定公式 1 前言 相位补偿器的参数值设定得恰当与否，是决定 PSS(电力系统稳定器)对于大型发电机低频振荡是否 会具有最佳抑制功能的关键。尽管美国标准 IEEE Std 421—21(1990) 《励磁控制系统动态性能的定义、 试验及测定 IEEE导则》为这种设定推荐了一组被北美电网长期使用过的一组经验值范围，但若单凭这种 经验值范围来设定相位补偿器的超前及滞后时间常数值，往往会使这种设定具有很大的盲目性，不能使补 偿器具有最佳的补偿效果。例如某火电厂的600MW 汽轮发电机组及某水电厂的500MW 水轮发电机组， 它们的PSS相位补偿器为被阻尼的低频振荡信号所提供的最大超前补偿角分别只有 36。和40。，而正常应 该为60。至70。。可见，这两座电厂的相位补偿器的参数值设定就具有很大的盲目性，没有充分挖掘出该 环节的补偿功能。针对这种情况，本文根据该环节的频域模型来推导出其时间常数值的设定公式。在公式 中，将把时间常数直接表达为功能指标的函数。这样就可避免在现场调试中对于该环节参数值设定的盲目 性 。 2 频域模型 PSS相位补偿器环节的频域模型是： C(s)= ， (1) 这是一种超前相位补偿器，其中的 及 分别是超前及滞后时问常数、单位为秒；设它们的比值为 a， 即 ： 0= ，T1> (2) 于是，式 (1)可改写为： C(s)= 1 (3) 它为角频率为 co的信号所能够提供的超前相位补偿角 ‘p(co)是： 'p(tO)=ctg (ao) )一ctg (tO ) 用 tO=2 代人该式，得对于频率为厂的信号所提供的超前相位补偿角 ∽ 为： ∽ -tg ， (4) 将上式求导并令其等于零： [ 3一n 维普资讯 http://www.cqvip.com · 14· 西北电建 2004年第 3期 并 由于有 ： ]>0 ‘ 于是得补偿器式 (1)具有最大超前补偿角‘p ，并且它所在的频率 为： = — ，口>1 (5) 2耵Ca-r2’ ‘ 一 用该式再代回式 (4)，经整理后得补偿器式 (1)能够为频率为 的信号所提供的最大超前补偿角 等 于 ： =sin ，口>1 (6) m 。m ，口> 。 3 功能指标 在 PSS的现场调试中，为了阻尼机组的低频振荡，对于如式 (1)所述的超前相位补偿器所 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 达到 的功能指标有三条，首先是如式 (6)所述的最大超前补偿角 必须满足式 (7)： = 60。～70。 (7) 或根据式 (6)改写为： 口=15～3O (8) 如果用 至 表示被偿信号的频率范围，~eef,≤ ，对于补偿器所要求的第二项功能指标则是 所处 在的如式 (5)所述的 必须处在该范围之中。即 ≤ ≤ (9) 为了使补偿器在上述全程的频率范围内都能获得最佳的补偿效果，则要求在下限 及上限 两频率 处的补偿角必须相等。于是得第三项功能指标是： )= ) ≤ (1O) 如果现场只要求对其一个特定频率为 的信号进行相位补偿，那么该特定信号的频率 就应该是 。 这样，功能指标式 (9)及式 (1O)可综合改写为： J c m (11) 【 ∽ = 4 设定公式 把式 (1O)引入式 (4)，有： 1 = 1 4 rr ，⋯ ≤ ————————————● = ———————●—：—● ．Ⅱ ， I．，， h +4仃 口 + q ⋯ ～ 经整理后得补偿器式 (1)中的滞后时间常数 为： 1 ，口> ≤ ‘2 根据式 (6)有： 1+ sinq~ 口 于是式 (2)可改写为： 1 ，口 ≤ (13) 把式 (5)改写为： 比较式 (13)，得： 1 {m= 维普资讯 http://www.cqvip.com 2004年第 3期 西北电建 ·15· 因为 ≤ ，于是有： ≤fo≤ 由上述可知，式 (13)就是滞后时间常数 ：的设定公式。因为它不仅是第一项功能指标式 (7)所 述的最大补偿角 的函数，而且满足了第二项指标式 (9)及第3项指标式 (10)。 综合式 (13)及式 (2)，得补偿器式 (1)的超前及滞后时间常数值的设定公式是： 一 ≤ 【 = TI 把式 (11)引入式 (14)，得到仅对某一特定信号进行相位补偿的设定公式为： 一 l =罟 它把最大超前补偿角 设定在特定信号的频率 处。 5 算例及点评 5．1 算例 1 以本文提到的某火电厂600MW机组为例，其网机振荡信号的频率为0．83Hz。为抑制这个振荡，现要 求将其 PSS的补偿器的最大超前补偿角就设定在该频率处，并且补偿角应为70。，求解时间常数 及 的设定值。 解：设 =0．83Hz， =70。，代入式 (15)，得 T =1．05s，T：=0．035s，这就是把最大超前补偿角 设定在特定信号频率0．83Hz处，并且超前补偿角为70。的两时间常数的设定值。而在 1998年的该 PSS的 现场调试中，把 及 这两个参数分别设定为0．16s及0．05s，致使对 0．83Hz这个网机振荡信号所提供 的超前补偿角，在本文的前面已提到过的只有36。，于是成了那次 PSS现场调试失败的一个重要原因之 5．2 算例2 要求被补偿信号的频率范围为0．5Hz至1．6Hz，并且最大超前补偿角为70。，求解相位补偿器的参数 设定值。 解：设 =70。，f =0．5Hz， =1．6Hz，代入式 (14)，得在题意所要求的功能指标的条件下，超前 时间常数 的设定值为0．99s，滞后时间常数 的设定值为0．033s。这种设定的最大超前补偿角为70。， 出现在 0．83Hz处；在被补偿信号频率范围的起始频率 =0．5Hz处，及终止频率 =1．6Hz处的超前补 偿角相等，都为60。。若把这种设定值用于本文前面所提到的那座火电厂及那座水电厂，对于它们分别要 求为0．83Hz及 1．0Hz网机振荡信号所提供的超前补偿角则分别为70。及67。，远远超过了它们在以往的现 场调试中分别只有36。及40。的补偿效果。可见，两时间常数的这种设定值具有极佳的通用效果，并且它 们还位于被前述 IEEE标准所推荐的经验值范围之中。 IEEE标准中的经验值范围是 T =0．1s一2．0s，T：=0．01s一0．20s。显然，单凭这种范围来设定式 (1)中的参数值，很难使补偿器会同时具有式 (7)，式 (9)及式 (10)所述的三项功能有指标；而设 定公式 (14)及式 (15)是把所需要设定的参数值表达成了这些指标的函数，根据这些指标来直接设定 参数值，便能使补偿器最充分地满足对于被补偿信号所要求的补偿功能。因此，将其用于PSS的现场调试 将具有极佳的实用价值。 维普资讯 http://www.cqvip.com