Characteristic Analysis of Power-type Power System Stabilizer with Improved Rotational Speed Under Condition of Deep Peak Regulation and Leading Phase

LIANG Hao; XIE Huan; WANG Cong; QIN Chuan; ZHANG Guangtao; ZI Peng

doi:10.7500/AEPS20220127001

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Characteristic Analysis of Power-type Power System Stabilizer with Improved Rotational Speed Under Condition of Deep Peak Regulation and Leading Phase

Application Research | 更新时间：2025-06-16

- Characteristic Analysis of Power-type Power System Stabilizer with Improved Rotational Speed Under Condition of Deep Peak Regulation and Leading Phase
- Automation of Electric Power Systems Vol. 46, Issue 22, Pages: 192-199(2022)
- 作者机构：
  
  1.国网冀北电力有限公司电力科学研究院，北京市100045
  2.国家电网有限公司华北分部，北京市100010
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  State Grid Corporation of China(5100-202114563A-0-5-SF)
- DOI：10.7500/AEPS20220127001
  CLC：
- Received：27 January 2022，
  
  Revised：2022-04-15，
  
  Published Online：27 September 2022，
  
  Published：25 November 2022
- 稿件说明：
移动端阅览
梁浩,谢欢,王聪等.发电机深调进相工况下加速功率型电力系统稳定器特性分析[J].电力系统自动化,2022,46(22):192-199.

LIANG Hao,XIE Huan,WANG Cong,et al.Characteristic Analysis of Power-type Power System Stabilizer with Improved Rotational Speed Under Condition of Deep Peak Regulation and Leading Phase[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(22):192-199.
梁浩,谢欢,王聪等.发电机深调进相工况下加速功率型电力系统稳定器特性分析[J].电力系统自动化,2022,46(22):192-199. DOI： 10.7500/AEPS20220127001.

LIANG Hao,XIE Huan,WANG Cong,et al.Characteristic Analysis of Power-type Power System Stabilizer with Improved Rotational Speed Under Condition of Deep Peak Regulation and Leading Phase[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(22):192-199. DOI： 10.7500/AEPS20220127001.

摘要

加速功率型电力系统稳定器（PSS）在发电机深度调峰进相工况由于转速计算误差大导致功率低频振荡问题。文中结合现场功率振荡案例分析PSS产生负阻尼的原因。基于励磁装置采用电气量计算转速的主流方法，通过求解转速对有功和无功功率导数开展转速计算电抗参数灵敏度分析。研究在不同工况下电抗参数取值对转速计算误差影响。转速计算准确度与电抗参数以及机组运行工况相关，而且当电抗参数整定值偏大时，转速计算准确度随着机组有功降低、无功进相而变差。仿真测试和现场试验验证了理论分析的正确性，对转速计算所用电抗参数取值范围以及PSS试验注意事项提出指导建议。

Abstract

The problem of low-frequency power oscillation is caused by the large rotational speed calculation error of the power-type power system stabilizer (PSS) with improved rotational speed under the condition of deep peak regulation and leading phase of the generator. In this paper

the cause that PSS produces negative damping is analyzed based on the case of field power oscillation. Based on the mainstream method for calculating rotational speed by electrical quantities of excitation device

the sensitivity analysis of reactance parameters in rotational speed calculation is carried out by solving the derivative of rotational speed to active and reactive power. The influence of reactance parameters on rotational speed calculation error under different operation conditions is studied. The accuracy of rotational speed calculation is related to the reactance parameters and the operation conditions of the generator unit. When the reactance parameter setting value is too large

the accuracy of rotational speed calculation becomes worse with the reduction of the active power of the generator unit and the advance of reactive power. Simulation test and field test verify the correctness of the theoretical analysis

and provide guidance and suggestions on the range of reactance parameters used for the rotational speed calculation and the precautions for PSS test.

关键词

Keywords

references

刘取 . 电力系统稳定性及发电机励磁控制［M］. 北京：中国电力出版社， 2007 ： 249 - 260 .

LIU Qu . Power system stability and generator excitation control ［M］. Beijing ： China Electric Power Press ， 2007 ： 249 - 260 .

陈坚，金涛，朱星宇，等 . 基于SOGWO的电力系统稳定器参数优化［J］. 电力系统保护与控制， 2020 ， 48 （ 22 ）： 159 - 164 .

CHEN Jian ， JIN Tao ， ZHU Xingyu ， et al . Parameter optimization of a power system stabilizer based on SOGWO ［J］. Power System Protection and Control ， 2020 ， 48 （ 22 ）： 159 - 164 .

刘昕宇，徐政，邢法财，等 . 溪洛渡直流送端系统中PSS对次同步振荡的影响及应对措施［J］. 电力自动化设备， 2020 ， 40 （ 9 ）： 177 - 186 .

LIU Xinyu ， XU Zheng ， XING Facai ， et al . Impact of PSS on subsynchronous oscillation in Xiluodu DC sending end system and its countermeasures ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2020 ， 40 （ 9 ）： 177 - 186 .

刘增煌，方思立 . 电力系统稳定器对电力系统动态稳定的作用及与其他控制方式的比较［J］. 电网技术， 1998 ， 22 （ 3 ）： 4 - 10 .

LIU Zenghuang ， FANG Sili . The effect of power system stabilizer（PSS） on power system dynamic stability and comparison with other control method ［J］. Power System Technology ， 1998 ， 22 （ 3 ）： 4 - 10 .

李青兰，黄伟，陈磊，等 . 电力系统稳定器影响频率振荡的机理及阻尼分析方法［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 1 ）： 67 - 73 .

LI Qinglan ， HUANG Wei ， CHEN Lei ， et al . Mechanism and damping analysis method of impact of power system stabilizer on frequency oscillation ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 1 ）： 67 - 73 .

易建波，张国洲，刘敏，等 . 抑制超低频振荡的稳定器控制机理及策略验证［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 8 ）： 192 - 199 .

YI Jianbo ， ZHANG Guozhou ， LIU Min ， et al . Control mechanism and strategy verification of stabilizer for suppressing ultra-low frequency oscillation ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 8 ）： 192 - 199 .

李青兰，吴琛，陈磊，等 . 抑制频率振荡的电力系统稳定器参数优化［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 7 ）： 93 - 99 .

LI Qinglan ， WU Chen ， CHEN Lei ， et al . Parameter optimization of power system stabilizer for suppressing frequency oscillation ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 7 ）： 93 - 99 .

杨立强，王亮，赵红光，等 . 加速功率型电力系统稳定器的研制［J］. 电网技术， 2004 ， 28 （ 23 ）： 57 - 60 .

YANG Liqiang ， WANG Liang ， ZHAO Hongguang ， et al . Development of power system stabilizer based on PSS2A model of IEEE ［J］. Power System Technology ， 2004 ， 28 （ 23 ）： 57 - 60 .

霍承祥，刘增煌，朱方 . 运用电力系统稳定器对励磁系统进行相位补偿的理论与实践［J］. 中国电机工程学报， 2015 ， 35 （ 12 ）： 2989 - 2997 .

HUO Chengxiang ， LIU Zenghuang ， ZHU Fang . Theory and field practice of phase compensation on generator excitation system by utilizing power system stabilizer ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2015 ， 35 （ 12 ）： 2989 - 2997 .

张军政 . 华润电厂300 MW发电机组的电力系统稳定器参数整定试验［J］. 电网技术， 2005 ， 29 （ 11 ）： 73 - 76 .

ZHANG Junzheng . Parameter setting test of power system stabilizer for 300 MW generator in Huarun power plant ［J］. Power System Technology ， 2005 ， 29 （ 11 ）： 73 - 76 .

吴跨宇，卢岑岑，吴龙，等 . 一种新型双信号电力系统稳定器及其仿真研究［J］. 电网技术， 2016 ， 40 （ 5 ）： 1462 - 1468 .

WU Kuayu ， LU Cencen ， WU Long ， et al . A new PSS with double-signal input and its simulation research ［J］. Power System Technology ， 2016 ， 40 （ 5 ）： 1462 - 1468 .

吴涛，周济，濮钧，等 . 三峡右岸电站励磁调节器检测分析［J］. 中国电力， 2011 ， 44 （ 12 ）： 1 - 6 .

WU Tao ， ZHOU Ji ， PU Jun ， et al . Analysis and test on the automatic voltage regulator of Three Gorges right bank power station ［J］. Electric Power ， 2011 ， 44 （ 12 ）： 1 - 6 .

王君亮 . 南阳电厂电力系统稳定器投运引起振荡的分析［J］. 大电机技术， 2009 （ 5 ）： 61 - 64 .

WANG Junliang . Analysis of power system stabilizer causing oscillation in Nanyang power plant ［J］. Large Electric Machine and Hydraulic Turbine ， 2009 （ 5 ）： 61 - 64 .

熊鸿韬，陆海清，汪宗恒，等 . 加速功率型PSS转速测量诱发机组功率振荡分析［J］. 浙江电力， 2017 ， 36 （ 3 ）： 9 - 12 .

XIONG Hongtao ， LU Haiqing ， WANG Zongheng ， et al . Analysis on power oscillation of units caused by speed measurement of PSS based on PSS2A ［J］. Zhejiang Electric Power ， 2017 ， 36 （ 3 ）： 9 - 12 .

刘鹏，窦骞，郭琦，等 . 电厂低频振荡问题试验及仿真研究［J］. 广西电力， 2012 ， 35 （ 5 ）： 15 - 18 .

LIU Peng ， DOU Qian ， GUO Qi ， et al . Field test and RTDS simulation study on low frequency oscillation problem in power plant ［J］. Guangxi Electric Power ， 2012 ， 35 （ 5 ）： 15 - 18 .

许其品，胡先洪，陈小明 . 双输入电力系统稳定器实现方法探讨［J］. 水电自动化与大坝监测， 2008 （ 5 ）： 8 - 11 .

XU Qipin ， HU Xianhong ， CHEN Xiaoming . Methods for realization of dual-input power system stabilizer ［J］. Hydropower Automation and Dam Monitoring ， 2008 （ 5 ）： 8 - 11 .

康健，丁凯 . 加速功率型电力系统稳定器输入变量的获取［J］. 电力系统自动化， 2008 ， 32 （ 11 ）： 87 - 88 .

KANG Jian ， DING Kai . Discussion on input state variables of an improved rotational speed power system stabilizer ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2008 ， 32 （ 11 ）： 87 - 88 .

ZHANG Guangtao ， LIANG Hao ， XIE Huan ， et al . Analysis of technical performance of PSS2 based on an active power oscillation accident of generator ［C］// 2021 7th International Conference on Electrical Engineering， Control and Robotics ， January 21-23 ， 2021 ， Fujian， China .

李松 . 一种PSS4B模型中 ω 输入信号的计算方法研究［J］. 控制工程， 2019 ， 26 （ 11 ）： 2147 - 2151 .

LI Song . Study on the calculation method of ω input signal in PSS4B model ［J］. Control Engineering of China ， 2019 ， 26 （ 11 ）： 2147 - 2151 .

张剑云，李明节，周济，等 . 三峡巨型电站异常功率波动仿真与试验研究［J］. 中国电机工程学报， 2012 ， 32 （ 16 ）： 122 - 129 .

ZHANG Jianyun ， LI Mingjie ， ZHOU Ji ， et al . Simulation and experiment research on the abnormal power fluctuation of the Three Gorges hydropower station ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2012 ， 32 （ 16 ）： 122 - 129 .

ZHANG G T ， LIANG H ， XIE H ， et al . Study on the adaptability of power system stabilizer parameters under deep peak regulation condition ［C］// 2021 International Conference on Power System Technology （POWERCON）， December 8-9 ， 2021 ， Haikou， China ： 14 - 20 .

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Preliminary Study on Stabilizer for New Power Systems

Low-frequency Oscillation Source Location of Hub Traction Power Supply System Based on Inter-harmonic Transient Energy Flow

Complex Torque Coefficient Based Analysis and Suppression Strategy of Low-frequency Oscillation in Grid-forming Converter Without Inner-loop

Related Author

Hao LIANG

Huan XIE

Cong WANG

Chuan QIN

Guangtao ZHANG

Peng ZI

XIE Xiaorong

LI Haozhi

Related Institution

Department of Electrical Engineering, Tsinghua University

State Key Laboratory of Power System Operation and Control (Tsinghua University)

School of Electrical Engineering, Southwest Jiaotong University

China Railway Chengdu Group Co., Ltd.

School of Electronic Information and Electrical Engineering, Shanghai Jiao Tong University

⁰