Impact of Dynamic Gain of Excitation System on Dynamic Damping of Salient-pole Generator

Chengxiang HUO; Dahai YU; Xiaoguang MA; Chao XIA; Zhiqiang LI; Lei GAO

doi:10.7500/AEPS20210705004

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Impact of Dynamic Gain of Excitation System on Dynamic Damping of Salient-pole Generator

Basic Research | 更新时间：2025-06-16

- Impact of Dynamic Gain of Excitation System on Dynamic Damping of Salient-pole Generator
- Automation of Electric Power Systems Vol. 46, Issue 7, Pages: 116-121(2022)
- 作者机构：
  
  中国电力科学研究院有限公司，北京市 100192
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  State Grid Corporation of China(5100-202134015A-0-0-00)
- DOI：10.7500/AEPS20210705004
  CLC：
- Received：05 July 2021，
  
  Revised：2021-09-28，
  
  Published Online：25 January 2022，
  
  Published：10 April 2022
- 稿件说明：
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霍承祥,于大海,马晓光等.励磁系统动态增益对凸极发电机动态阻尼的影响[J].电力系统自动化,2022,46(7):116-121.

HUO Chengxiang,YU Dahai,MA Xiaoguang,et al.Impact of Dynamic Gain of Excitation System on Dynamic Damping of Salient-pole Generator[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(7):116-121.
霍承祥,于大海,马晓光等.励磁系统动态增益对凸极发电机动态阻尼的影响[J].电力系统自动化,2022,46(7):116-121. DOI： 10.7500/AEPS20210705004.

HUO Chengxiang,YU Dahai,MA Xiaoguang,et al.Impact of Dynamic Gain of Excitation System on Dynamic Damping of Salient-pole Generator[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(7):116-121. DOI： 10.7500/AEPS20210705004.

摘要

由于励磁系统动态增益对凸极发电机的动态稳定性有显著影响，为改善电力系统阻尼，需要经常调整该动态增益，进而配置电力系统稳定器(PSS)。但是在动态增益对发电机动态稳定的影响方面，存在某些模糊认识。首先，分析了励磁系统动态增益对动态阻尼的影响原理。然后，在典型机组参数和工况下计算分析了励磁系统动态增益对凸极发电机阻尼转矩、阻尼比和励磁系统频率响应特性的影响。在单机无穷大系统、两机系统和实际系统中进行了仿真，计算结果和仿真结果一致。最后，在实验室及工程现场进行了试验，验证了仿真和计算结果的正确性，即励磁系统动态增益越大，凸极发电机动态阻尼越弱。为改善凸极发电机（如水电机组）动态阻尼，应使励磁动态增益在满足相关标准要求的前提下取较小数值，且通过配置相应的PSS进一步提高系统阻尼。

Abstract

Because the dynamic gain of excitation systems has a significant impact on the dynamic stability of salient-pole generators

it is often necessary to adjust the dynamic gain and then configure the power system stabilizer (PSS) in order to improve the damping of the power system. However

there are some unclear understandings about the impact of dynamic gain on the dynamic stability of generators. Firstly

the impact of dynamic gain of excitation systems on the dynamic damping is analyzed. Then

the impact of dynamic gain of excitation systems on the damping torque

damping ratio of salient-pole generators and the frequency response characteristics of excitation systems is calculated and analyzed with typical unit parameters and operation conditions. The simulation is carried out in the single-machine infinite system

two-machine system and real system. The calculated results are consistent with the simulation results. Finally

the experiments are carried out in the laboratory and the engineering field

and the correctness of the simulation and calculation results is verified

namely the larger the dynamic gain of excitation system is

the weaker the dynamic damping of salient-pole generator is. In order to improve the dynamic damping of salient-pole generators (such as hydrogenerator)

the dynamic excitation gain should be smaller on the premise of meeting the requirements of relevant standards

and the system damping should be further improved by configuring the corresponding PSS.

关键词

Keywords

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