甘肃刘家峡水电厂#5机励磁系统模型及参数测试及PSS试验结.ppt

摘要 通过对刘家峡水电厂#5机组的励磁系统进行参数实测，给出了该机组励磁系统的参数测试项目及结果，确定了电力系统稳定计算用数学模型和参数，进行了电力系统稳定器（PSS）的参数选择和现场试验，确定了PSS的运行参数。 摘要 现场进行实践表明，所建模型及其参数能满足系统稳定运行的要求，具有一定的参考价值。 关键词 电力系统 励磁系统模型 电力系统稳定器(PSS) 自动电压调节器(AVR)反调 大纲 1 引言 2 发电机励磁系统简介 3 励磁系统模型参数测试 4 PSS试验 5 励磁系统稳定计算 6.结论 1 引言 发电机励磁控制系统对电力系统的静态稳定、动态稳定和暂态稳定性都有显著的影响。 随着我国电力系统全国联网和西电东送工程的实施，对电力系统稳定计算提出了更高的要求。 1 引言 新的稳定导则要求： 发电机采用精确模型； 在计算中采用实际的励磁系统模型和参数。 1 引言 通过对电网典型主力机组的发电机、励磁和调速系统模型及参数进行测试，为系统稳定分析及电网日常生产调度提供准确的计算数据，是保证电网安全运行和提高劳动生产率的有效措施，具有重要的社会意义和经济效益。 1 引言 根据西北电力调度（交易）中心的要求，2005年11月刘家峡水电厂委托中国电科院进行了刘家峡水电厂#5机励磁系统模型参数的确认及电力系统稳定器（PSS）参数整定试验。 1 引言 试验分为： 发电机空载试验； 发电机负载试验。 1 引言 发电机空载试验包括： 发电机空载特性； 发电机空载阶跃响应； 励磁系统离线频率特性测量等。 1 引言 发电机负载试验包括 励磁系统无补偿频率特性测试； PSS参数优化调整及投入效果检查试验； 有/无PSS负载阶跃响应试验； 反调试验等。 1 引言 通过现场试验： 确定#5机组电力系统稳定计算用励磁系统模型参数； 整定PSS的运行参数。 2 发电机励磁系统简介 刘家峡水电厂#5发电机（328.5MW），采用自并励静止励磁方式，属快速励磁系统。 励磁调节器采用PID+PSS控制方式 调节器主通道（电压调节）采用PID调节 PSS采用发电机电功率信号和转子角速度信号作为输入 2 发电机励磁系统简介 根据励磁系统的组成、励磁调节器制造厂家提供的控制原理和逻辑，可以形成#5机励磁系统原理方框图如图。 2 发电机励磁系统简介 白 2 发电机励磁系统简介 主调节通道，即电压调节通道有测量单元，比例、积分单元。 PSS调节通道有测量单元，隔直单元，两个超前滞后校正单元，比例放大单元，限幅单元。其中，Pe为发电机电功率，Δω为发电机转子角速度。 其中，PID参数：Ka = 15.0，Ta = 11.81 3 励磁系统模型参数测试 3.1发电机空载特性曲线； 3.2发电机空载5%阶跃响应试验； 3.3励磁系统离线频率特性测量试验； 3.4由于励磁调节器条件不具备，发电机空载时间常数试验、静态放大倍数试验未做，仿真中使用相应的设计值代替。 3.1发电机空载特性曲线 测试发电机空载额定励磁电压、励磁电流和机端电压等数据，为励磁系统标幺制计算和发电机时间常数的确定提供依据。 发电机空载特性曲线 发电机励磁回路的计算 （1）??? 发电机励磁电流的基准值IFDB： 选取发电机空载气隙线上与额定机端电压相对应的励磁电流，作为发电机励磁电流的基准值：IFDB=847A 发电机励磁回路的计算 （2）发电机励磁回路电阻的基准值RFDB： 选取发电机铭牌额定励磁电压与额定励磁电流之比，作为发电机励磁绕组电阻的基准值，即RFDB=UFDN/ IFDN UFDN= 387V IFDN =1464A RFDB=UFDN/IFDN=387/1464 =0.2643Ω 发电机励磁回路的计算 （3）发电机励磁电压的基准值UFDB ： UFDB=RFDB*IFDB=0.2643×847＝223.90 V 发电机励磁回路的计算 （4）根据发电机空载特性可计算模型需要的饱和系数SG1.0、SG1.2： 对应发电机额定电压的空载气隙线电流为847A，实际电流为966A，则：SG1.0=(966-847)/ 847=0.1405 对应发电机1.2倍额定电压的空载气隙线电流为983.5A，实际电流为1435A，则：SG1.2=(1435-983.5)/ 983.5=0.4591 3.2发电机空载5%阶跃响应试验 用励磁调节器升压到发电机空载额定值的90% ，进行5%阶跃响应试验, 用电量记录分析仪记录发电机电压、转子电压和电流即发电机空载阶跃响应曲线，调整励磁调节器PID参数应该使发电机电压阶跃响应的超调量、振荡次数等性能指标满足要求。 空载5%电压阶跃试验 空载5%电压阶跃试验