摘要：大容量高参数的电源系统与容量接近无限大的电网系统无疑是日后发展的方向，其带来的系统振荡的危害也是巨大的，如果不加以抑制及控制，其产生的灾难是瞬时的，巨大的，是人为操作无法及时避免的，而PSS的应用就是用来抑制系统振荡。
关键词：国标GB；美标IEEE；阻尼转矩作用；电力系统稳定器PSS模型
电力系统稳定器（pss）是为抑制低频振荡而研究的一种附加励磁控制技术。它在励磁电压调节器中，引入领先于轴速度的附加信号，产生一个正阻尼转矩，去克服原励磁电压调节器中产生的负阻尼转矩作用。用于提高电力系统阻尼、解决低频振荡问题，是提高电力系统动态稳定性的重要措施之一。它抽取与此振荡有关的信号，如发电机有功功率、转速或频率，加以处理，产生的附加信号加到励磁调节器中，使发电机产生阻尼低频振荡的附加力矩。
对于励磁系统模型的定义及操作办法在GB 7409.2《同步电机励磁系统 电力系统研究用模型》中有详细的说明及定义，其中中国标准GB 7409.2《同步电机励磁系统 电力系统研究用模型》等同采用了IEC 60034-16-2《旋转电机：第16部分：同步电机励磁系统 第2章：电力系统研究用模型（Rotating electrical machines-part 16:Excitation systems for synchronous machines-chapter2:Models for power system studies,MOD）》，而IEEE Std 421.5《推荐用于PSS研究的励磁系统模型（Recommended practice for excitation systems models for power systems stability studies）》美标则规定了不同的研究模型
GB 7409.2《同步电机励磁系统 电力系统研究用模型》中电力系统稳定器输入信号一般有发电机有功功率、机端电压的频率、发电机转速或他们的组合。电力系统稳定器输出信号一般叠加到电压调节器电压相加点上，其电力系统稳定器模型有
1）单输入信号电力系统稳定器模型——PSS1型，其输入信号可以是发电机有功功率、机端电压频率或发电机转速；PSS1型单输入信号电力系统稳定器模型由信号测量环节、两级隔直环节、轴系扭矩滤波器、三级超前滞后环节、增益调整环节和输出限制环节组成。
2）合成加速功率型电力系统稳定器模型——PSS2型，其输入信号采用发电机转速（或频率）和有功功率作为输入信号，经过运算产生机械功率变化量信号，该信号减去有功功率变化量信号即为加速功率变化量信号，以此作为电力系统稳定器校正信号输入到超前滞后环节、增益调整环节和限幅环节。
3）双输入信号电力系统稳定器模型——PSS3型，其通常采用有功功率和频率作为输入信号，其实质为两路信号测量环节带增益调整、两级隔直环节、三级超前滞后环节和输出限幅环节
其中限制器和电力系统稳定器作用于电压调节器的方式有两种，限制后电力系统稳定器离线和在线，结合具体的电网，不同的作用方式对小扰动稳定器的影响不同来调整有关参数；而限制器作用于电压调节器的方式可采用迭加方式或者比较门方式。迭加方式，限制器动作后电压调节器仍起作用，比较门方式，限制器动作后电压调节器被阻断，实现被限制器的闭环控制。
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IEEE Std 421.5《推荐用于PSS研究的励磁系统模型（Recommended practice for excitation systems models for power systems stability studies）》中关于电力系统稳定器
1）PSS1A-单输入PSS，其输入为速度、频率或功率；
PSS1A-single input PSS(speed ,frequency or power)
2）PSS2B-双输入PSS，其输入为功率与速度或频率的合成；
PSS2B-dual input PSS(combinations of power and speed or frequency)
3）PSS3B-双输入PSS，其输入为功率与转子角频率的偏差；
PSS3B-dual input PSS(power and rotor angular frequency deviation)
4）PSS4B-多频带PSS，其侧重于低——中——高频率谐振模式的多工作频带PSS4B-multi band PSS(multiple working frequency bands dedicated to low-intermediate-high frequency modes of oscillations)
PSS可装设于同步调相运行的同步电机或抽取电能储能的电机。在这些工况下，稳定器需具备在特性时间不同模式下参数切换的功能。在其标准中，不仅对各种励磁及其功率单元的详细模型做了说明，还融合了不同控制调节环节，如电量采集变换、增益、隔直、过滤、限幅、超前滞后补偿、PSS、过励欠励限制、功率因数和无功功率控制调节等，详细做了说明及对实体系统的影响和怎样配合使用。
其实从通过励磁控制增加电力系统振荡阻尼的PSS，中国标准分类描述了各种模型。而美国标准IEEE标准分类描述更为详尽，并指出当同步电机运行在不同状态时（不同的输入和输出），PSS应能够按照不同参数切换，更贴近于机组的实际运行环境，更适应于实际工程。
参考文献
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[3]GB/T 7409.3-2007 同步电机励磁系统大、中型同步发电机励磁系统技术要求
[4]DL/T 843-2010 大型汽轮发电机励磁系统技术条件
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[6]IEC 60034-16-2-1991 Rotating electrical machines –part 16: excitation systems for systems synchronous machines –chapter 1:Models for power system studies,MOD
[7]IEEE Std 421.1-2007 IEEE standard definitions for excitation system for synchronous machines
[8]IEEE Std 421.2-1990 IEEE guide for identification ,testing and evaluation of the dynamic performance of excitation control systems
[9]IEEE Std 421.3-1997 IEEE standard for high potential test requirements for excitation systems for synchronous machines
[10]IEEE Std 421.4-2004 guide for the preparation of excitation system specification
[11]IEEE Std 421.5-2005 recommended practice for excitation system models for power systems stability studies
论文作者:孟涛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/2
标签：电力系统论文; 信号论文; 模型论文; 励磁论文; 稳定论文; 功率论文; 系统论文; 《建筑学研究前沿》2018年第18期论文;