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电力系统稳定器PSS模型简介 长江电力溪洛渡电厂陈小明 按照标准技术语言，电力系统稳定器Power system stabilizer 简称PSS，是励磁调节器通过一种附加控制功能，借助于AVR控制励 磁输出，阻尼同步电机的低频功率振荡，用以改善电力系统稳定性能 的一个或一组单元。 按照我理解后的技术语言，PSS是励磁调节器自动通道（自动电 压调节器AVR）的附加环节或者附加装置，以低频0.2∼2.5Hz的有功 功率摆动作为输入，经过放大和调整相位后叠加在AVR输出上，产生 同发电机阻尼绕组一样效果的正阻尼，抵消单纯电压偏差调节的AVR 所产生的负阻尼，防止电力系统出现低频振荡，提高电力系统动态稳 定性。 显然，PSS只有一个输出叠加到AVR调节量上，PSS的输入量至少 有一个。按照PSS输入的不同可以划分出不同的PSS模型。按照其他方 式划分，又有其他模型。无论什么理论，只要一说到分类，张三李四 王麻子各有各的爱好，分类也就越来越多。幸好PSS源于美国，且数 学模型研究不是中国人的特长，因此，PSS模型的划分还是比较简单 的，美国电气和电子工程师协会(IEEE)1992年将PSS划分PSS1A型 （单 输入）和PSS2A型 （双输入），2005年版的IEEE为将PSS划分PSS1A （单 输入Single-input PSS）、PSS2B （双输入Dual-input PSS）、PSS3B （双输入Dual-input PSS）、PSS4B （多频段Multi-band PSS），这 是目前PSS模型最权威的分类，也是学习和交流PSS技术的重要依据。 PSS1A，单输入PSS，两级超前滞后环节。最早的输入量是频率， 现在普遍采用功率P，利用隔直环节得到Δ P,再对Δ P 进行积分、超 前滞后处理，以达到抑制低频振荡之目的。PSS1A 主要适用于火电厂， 因为火电机组调负荷很慢，其有功变化频率不在PSS1A 的频率范围， 不会产生机组无功反调。PSS1A，简单可靠。所谓反调，就是发电机 无功随有功增减而减增，显然不利于电力系统稳定，需要避免。 Δ P P 第一级 超前滞 后环节 第二级 超前滞 后环节 PSS2B，双输入PSS，一个输入量是ω，一个是P，三级超前滞 后环节。其原理是利用ω和P计算发电机机械功率Δ Pm和电磁功率Δ Pe，二者一减得到发电机的加速功率Δ Pa，这样当机组单方向增负荷 或单方向减负荷时，加速功率等于零，PSS不起作用即不产生无功反 调。只有当机组有功增减变化即振动时，PSS才起作用，抑制系统低 频振荡。 Δ Pa 加速功率 ω Δω Δ Pm 第一级 第二级 第二级 超前滞 超前滞 超前滞 后环节 后环节 后环节 Pe Δ Pe 注：ω通道和Pe通道中的微分环节和积分环节在参数整定时是可选的，通常情况下PSS2B 模型中ω通道选用两个微分环节，Pe通道选用一个微分环节和一个积分环节，便于参数整定。 PSS3B也是双输入PSS，一个输入量是ω，一个是P，相当于一 个ω输入的单PSS与一个P输入的单PSS叠加、协调工作，在我国使用 很少，我估计参数不好整定。 PSS4B是一个多频段的PSS，将ω分成三个频率段分别处理最 后再叠加，可以提高PSS在超低频范围的作用，非常复杂，应用更少， 少，但是理论研究前景看好。 比较IEEE1992年版和2005年版PSS模型分类，PSS1A的分类没 有变化，增加了PSS3B和PSS4B。令人困惑的是用P222B取代了 PSS2A，为什么IEE