PSS整定试验导则修改版

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c) 仅与单一本机振荡(地区振荡)模式相关、而与区域间振荡模式不相关或弱相关的机组，才可采

用单一有功功率信号的PSS。

4.1.2 制造厂宜采用典型的PSS数学模型，应提供电力系统稳定器和电压调节器数学模型。 4.1.3 电力系统稳定器基本性能应符合下列要求： a) PSS信号测量时间常数应小于40ms；

b) 有1个～2个隔直环节，隔直环节时间常数可调范围，对有功功率信号的PSS应大于0.5s～10s，

对转速（频率）信号的PSS应大于5s～20s；

c) 有2个～3个超前-滞后环节以满足较宽的频率补偿要求；

d) PSS增益可连续、方便调整。调整范围：对有功功率信号的PSS应不小于0.1～10，对转速（频

率）信号的PSS应不小于5～40；

e) 有输出限幅环节。输出限幅应在发电机电压标幺值的±1%～±15%范围可调； f)

应具有手动投退PSS功能以及按照发电机有功功率自动投退PSS功能；

g) PSS输出噪声宜小于±0.005pu； h) PSS调节应无死区； i) j)

应能进行励磁控制系统无补偿相频特性测量；

应能接受外部试验信号，调节器内应设置信号投切开关；

k) 应能内部录制试验波形，或输出内部变量供外部录制波形； l)

应能在线调整保存参数。

其他有PSS相似功能的附加控制也应具有上述的PSS性能指标和试验手段。 4.2 对电压调节器（AVR）的要求

a) 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；

b) 发电机空载电压给定阶跃响应应符合GB/T7409、DL/T650、DL/T843、DL/T583规定的要求； c) AVR暂态和动态放大倍数应满足GB/T7409、DL/T650、DL/T843、DL/T583规定的强励要求； d) 在发电机组正常工作范围内，各种限制器动作时，宜同时保留或同时退出发电机电压反馈通道

和PSS控制通道。

4.3 对原动机调速器的要求

a) 汽轮机、水轮机和燃气轮机调速器性能指标应符合各自标准的要求； b) 采用有功功率信号的PSS应了解实际的原动机出力最大变化速率和变化量。 4.4 励磁控制系统无补偿相频特性和电力系统稳定器参数的预计算

4.4.1 宜在实际电网数据上或单机对无穷大系统上进行励磁控制系统无补偿相频特性和PSS参数预计算。

4.4.2 预计算内容

a) 本系统存在的最低机电振荡频率以及与本机组相关的低频振荡模式；

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Q/ZDJ 20—2004 b) 系统结构和工况变化时励磁控制系统无补偿相频特性变化范围； c) 励磁控制系统无补偿相频特性(ΔVt/ΔUpss和ΔE’q /ΔUpss)的差异； d) 计算PSS参数，并观察PSS参数对系统扰动的影响和反调情况； e) 复核制造厂提供的PSS整定参数。 4.5 对试验人员的要求

a) 应了解PSS原理，掌握PSS整定试验方法，具备规定的资质； b) 应熟悉被试机组的励磁控制系统（包括AVR和PSS）； c) 应准备好有关计算工具和程序；

d) 应编制完整的试验方案和制定可靠的安全措施。 4.6 对试验仪器的要求

a) 宜采用频谱分析仪进行频率响应特性测量。测量的频率范围应不小于0.1Hz～10Hz，输出的测

量噪声信号可选随机噪声信号（random noice）或周期性调频信号（periodic chirp），信号的幅值可调范围应不小于0V～2V，信号的负载电流不小于20mA，幅值测量范围应不小于80dB； b) 记录发电机电压和有功功率波形仪器（包括信号变送器）的响应时间应不大于20ms，分辨率

应不大于0.05%额定值。

4.7 被试机组状态和工况

a) 被试机组应处于正常接线状态，运行稳定，励磁系统无限制、异常和故障信号； b) 被试机组有功功率应大于90%额定有功功率，无功功率应小于20%额定无功功率； c) 被试机组的调频、AGC和自动无功功率调整功能暂时退出。

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电力系统稳定器整定试验内容、方法、步骤和判断

本电力系统稳定器整定试验基本方法与IEEE Std421.2、DL/T650和DL/T843要求一致。

5.1 选择试验内容

a) 在励磁系统投产试验时，或在投产后规定的时段内进行完整的PSS整定试验；

b) 同一电厂相同机组和相同励磁系统后续PSS试验可按照前PSS参数设定，进行有无PSS的发

电机负载阶跃试验检验；

c) 在电力系统结构或运行方式发生显著变化时应进行完整的PSS整定试验； d) 一般大修试验应进行有无PSS的发电机负载阶跃试验。 5.2 电力系统稳定器环节模型参数和功能指标的确认

PSS环节模型参数和功能指标的确认一般应在励磁调节器型式试验阶段完成，并且在产品使用说明书中给出有关说明。当制造厂不能提供相应的资料时应在PSS整定试验阶段进行PSS环节模型参数和功能指标的确认工作。

5.3 电力系统稳定器输入和输出信号标定和部分参数确定

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5.3.1 对PSS输入信号应标定发电机额定视在功率为1pu（也可标定额定有功功率为1pu，但需要在试验报告中说明），标定额定转速、额定频率为1pu。

5.3.2 对PSS输出信号，当PSS输出迭加到AVR电压相加点上时应标定发电机端电压额定值为1pu；当PSS输出迭加到AVR电压相加点后的某环节的输出点时，应标定该嵌入点产生一个发电机端电压额定值所需信号的大小为1pu。

5.3.3 电力系统稳定器输出限幅值的范围宜为±0.01pu～±0.15pu。

5.3.4 电力系统稳定器自动投退的有功功率应小于发电机正常运行的最小有功功率。 5.4 励磁控制系统无补偿相频特性的确定

5.4.1 励磁控制系统无补偿相频特性原则上应通过实际测量确定，必要时与计算结果相校核。 5.4.2 实测励磁控制系统无补偿相频特性

5.4.2.1 采用实测励磁控制系统无补偿相频特性的场合 a) 需要较精确整定PSS相位补偿的场合，尤其是低频段； b) 未知AVR和PSS模型只能采用实测方法。 5.4.2.2 实测励磁控制系统无补偿相频特性的条件

励磁调节器具备外加模拟信号入口，将外加信号取代PSS输出信号加入到AVR中。 5.4.2.3 实测励磁控制系统无补偿相频特性的方法和主要步骤 a) 用频谱分析仪测量

1) 选择信号源种类，随机噪声信号（random noice）或周期性调频信号（periodic chirp）；选

择频率范围。

2) 将信号输出接到AVR的PSS嵌入点。

3) 增大噪声信号输出直至发电机电压有微小摆动，一般小于2%； 4) 测量频率响应特性（ΔVt/ΔUpss）。 5) 减少噪声信号输出至零。

6) 观察、记录测量结果。曲线形状应符合规律、基本光滑、凝聚函数在关注频段内仅个别频

率小于0.8，否则应调整测量信号幅值或采用其他信号源。

b) 用低频正弦信号发生器和波形记录分析仪测量

1) 在0.1Hz～3.0Hz范围内取若干频点，在各频率点上测量调节器PSS加入点到发电机电压的

相频特性； 2) 选定频率。

3) 将信号输出接到AVR的PSS嵌入点。

4) 逐步增大信号输出直至发电机电压有微小摆动（一般小于2%），波形稳定后用波形分析记

录仪记录波形。记录结束后减少信号输出至零。 5) 选定新的频率，重复3）、4）直至所有频率点测量完毕。

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Q/ZDJ 20—2004 6) 计算各个频率下发电机电压相对于输入信号的的相位。

采用此种方法时，应特别注意安全，防止在本机振荡点附近发生大扰动。 5.4.3 计算励磁控制系统无补偿相频特性

5.4.3.1 计算励磁控制系统无补偿相频特性的条件

已知AVR模型参数，具备计算工具。

5.4.3.2 计算励磁控制系统无补偿相频特性（方法详见附录C） 5.4.4 励磁控制系统实测与计算无补偿相频特性的比较

将励磁控制系统实测无补偿相频特性与计算无补偿相频特性进行比较，如果有重大差别，应

仔细检查试验方法、试验接线、仪器仪表使用等方面是否有误，同时检查计算所用的参数、模型等是否符合实际，找出原因后再决定是否需要重新进行测量。 5.5 励磁控制系统有补偿相频特性的确定

PSS为单信号输入时，原则上都应通过实测获得励磁控制系统有补偿相频特性。当PSS模型已知时，可通过计算获得励磁控制系统有补偿相频特性。 5.5.1 PSS相位补偿要求

使PSS对系统可能发生的、与本机有强相关的各种振荡模式（地区振荡模式和区域间振荡模式）都能提供尽可能多的阻尼力矩。通过调整PSS相位补偿，在该电力系统低频振荡区内使PSS输出的力矩向量对应Δω轴在超前10°～滞后45°（最大不得大于超前40°～滞后45°）以内。 5.5.2 确定励磁控制系统有补偿相频特性的方法和主要步骤 5.5.2.1 PSS相位补偿参数的计算设定

根据无补偿相频特性的测定结果和相位补偿要求，通过计算确定了1～3组能满足要求的PSS参 数。

5.5.2.2 实测励控制磁系统有补偿相频特性 5.5.2.1.1 实测励磁控制系统有补偿相频特性的条件

1) PSS为单信号输入；

2) 可切除原PSS输入信号后外加测量信号； 3) 对数字式调节器应具备A/D变换器；

4) 应具备频谱分析仪或低频正弦信号发生器及相关的记录分析仪器。 5.5.2.1.2 实测有补偿相频特性的主要步骤

1) 设定一组经计算确定基本满足要求的PSS参数，增益可选择为频率等于1Hz 时的交流增益为0.2；

2) 选择信号源种类，随机噪声信号（random noice）或周期性调频信号（periodic chirp）；选择频率范围。

3）断开信号量测的输出，将试验信号Us接到PSS的输入点，替代量测的输出。

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