摘要：电力系统稳定器PSS的作用在于当电网中出现弱阻尼或是出现负阻尼时在励磁调节器中产生一个反向的叠加分量，导致励磁调节器的输出大幅变化，产生正阻尼，稳定机组功率的变化，抑制振荡。PSS控制功能是嵌入在励磁调节器传递函数之内的，参与到励磁系统PID调节的过程，为改善同步电机稳定性而设计电力系统稳定器PSS。
当前快速励磁系统具有高的增益和快速响应时间，有助于瞬态稳定（同步力矩）。但降低了系统的阻尼。PSS控制的目的是提供一个正阻尼系数，以阻尼发电机转子角度的摇摆。
1故障经过
监控发现电站1号机停机过程中PSS（PSS-1A型）频繁投退导致无功功率剧烈波动，难以满足无功功率为零的停机条件，有功功率快速下降满足停机条件，机组此时在等待无功为零才进入停机流程，停机流程时间加长。
2检查内容
2.1故障前的运行情况
1）电站1号机带300MW负荷，按调度负荷曲线准备停机；
2）在停机过程中有功功率快速下降至接近于“零”，无功功率剧烈波动，其后有功功率开始摆动最大能吸收-7W的有功功率，当有功功率和无功功率同时摆到零附近，机组进入停机流程；
3）在停机过程中，无功功率存在较大波动，不满足停机程序中的有功及无功功率阈值要求，无法正常停机；
4）监控后台需捕捉无功功率波动中的零点停机。
2.2现场检查情况及分析
缺陷发生后专业人员赶赴现场就异常停机原因进行了检查分析，首先投入PSS对1号机进行开机，并对停机异常情况进行了复现录波，见图1。
图1 1号机异常停机功率波动
图2 PSS传递函数模型框图
波形图1显示了在停机过程中有功功率按照调速器的特性平稳降至零附近，但同时无功功率却出现了较大波动，其后有功功率出现了在零附近摆动的现象，情况类似于PSS导致的反调作用，如图3所示（涉网试验波形），即有功功率快速调节的过程中无功功率产生较大波动。
图3 调节器PSS投入α=0.8，发电机快速减负荷的录波图
结合停机过程中监控上位机频繁显示PSS投退的信息，工作人员进一步检查涉网PSS报告及参数设置，报告中显示电站1号机采用的是α-P型PSS在功能上可等效转化未PSS1A模型。
模型见图2。由于α-P型的PSS只采用功率偏差量作为输入，理论上不具备抑制反调作用，电科院报告中反调试验效果如图3所示。报告提供的PSS整定参数如表所示。
图4 1号机异常停机功率波动（励磁软件）
检查励磁系统录波如图4所示，发现在整个停机过程中PSS投入I59一直为“1”，在GCB分闸后才退出，这说明PSS功能一直是在投入状态，投退功率定值未发挥作用。现场进一步检查PSS参数的写入情况，未发现异常，调节器PSS参数与调度下达的参数一致，进一步检查参数对应的程序段，发现在程序中未对PSS进行±5%的限幅。PSS始终处于投入状态。
图5 1号机正常停机功率波动（励磁软件）
分析导致程序更新失败的可能原因：
（1）调节器存在故障无法对程序进行固化，在掉电后程序自动恢复到上一版本，修改不起作用，在本次检查中对程序进行升级，经反复掉电重启，程序更新正常。认为这种可能性排除。
（2）在进行PSS试验时调节器控制程序修改后未进行固化的操作，在其后的维护保养中一经停电程序恢复到上一版本。
在对电厂1号机励磁系统CH2通道控制程序升级后，重新开机，并对停机过程进行录波，如图8所示I59在V574=0.3857（有功功率实际值）时由“1”变成“0”，PSS投退符合定值要求。
3总结
故障前PSS功率投退定值为0，监控系统同时向调速器发有功为零，向励磁系统发无功为零的命令，有功功率快速下降到0附近，但无功功率在PSS的作用下始终在剧烈波动，监控系统始终未收到无功为零的反馈信号，在此期间导叶关闭，从而从系统吸收了-7万的有功功率。在对励磁系统程序更新后，PSS投退定值发挥了作用提前将PSS退出，监控系统能较快收到无功为零的反馈信号，因此停机无异常。
参考文献
[1] 秦汉军,孙君光,熊巍. 《大型抽水蓄能电站励磁装置国产化研制和应用》.水电站机电技术, 2007.4.
[2] 黄晖,陆继明.《抽水蓄能机组微机励磁控制器的研制》.大电机技术,2004.5.
论文作者:钱晓忠,周勇,何忠华,李既明,刘淑妍
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/18
标签：功率论文; 励磁论文; 阻尼论文; 程序论文; 过程中论文; 调节器论文; 所示论文; 《基层建设》2018年第31期论文;