励磁负阻尼低频振荡以及PSS原理.docx

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1、励磁负阻尼低频振荡以及PSS原理励磁负阻尼、低频振荡以及PSS原理 问：励磁的电压调节通道会产生一个负阻尼作用，从而会导致电力系统低频振荡。那么电压调节通道为什么会产生负阻尼作用呢？什么是负阻尼？负阻尼为什么又会引起电力系统的低频振荡呢？ 答：导致电力系统低频振荡的原因是多方面的，它即与电力系统结构和发电机的工况有关，也与励磁系统有关。 电力系统低频振荡与励磁系统有关是指当发电机转子角的变化引起电气量的变化，经过励磁调节的作用会对发电机转子运动产生影响，当采用快速励磁系统时，该影响就是提高了同步力矩，消弱了阻尼力矩，也即加重了发电机转子的振荡。这就是通常所说的用快速励磁系统更易导致低频振荡。

2、问：什么是负阻尼？什么是低频振荡？负阻尼为什么又会引起电力系统的低频振荡？ 所谓阻尼就是阻止扰动，平息振荡，而负阻尼恰恰相反。打个比方：在荡秋千的时候，当我们把秋千荡起来就撒手，这个秋千就会在地球引力和机械摩擦阻力下逐步停止摇摆，这个阻力就相当于电力系统的阻尼。当我们在不断的荡秋千的过程中，我们给秋千的动力相对于阻力来说，就是一种负阻尼。正是由于我们的动力较少了秋千的阻力而使秋千荡起来。 稳定运行的电力系统，必须存在一定大小的阻尼。这样，当电力系统受到一个扰动的时候，电力系统会逐步稳定下来。如果阻尼大，稳定就快，如果阻尼小，稳定就慢，如果是零阻尼，这个扰动所引起的振荡就不会停息。这里的扰动和稳

3、定主要是针对电力系统的有功而言。 电力系统本身的阻尼总是正的，只是大小不同而已。但是当励磁的电压调节通道产生负阻尼后，就会使得电力系统的阻尼减小，最严重是使电力系统的阻尼接近零或变负。 一旦电力系统的阻尼变小，当它受到一个扰动后，就会产生低频振荡。所谓低频振荡，就是电力系统的有功振荡的频率很低，一般在0.2-2.5HZ，其幅值因扰动的大小而定。 问：电压调节通道为什么会产生负阻尼？ 我们知道，自动电压调节器按照发电机端电压偏差Ut进行调节，当电力系统的无功缺少使机端电压减少时，自动电压调节器就增加励磁电流，以保持机端电压的恒定。但当电力系统的有功发生变化，运行中的功角也会变化，进而引起Ut的微

4、小变化。 对于现代自动电压调节器来说，其放大倍数高且反应灵敏，调节器就会对这种因功角变化引起Ut的微小变化进行调节。由于发电机转子绕组具有较大的时间常数，其励磁输出电流所产生的转矩相对于输入信号必然有一定的延时，正是这种延时，使得自动电压调节器对于电力系统阻尼而言不是加强而是减少。于是，我们说，自动电压调节器产生了负阻尼。 对于老式自动电压调节器来说，由于放大倍数低且反应迟钝，这种因功角变化引起Ut的微小变化，调节器几乎不作反应，于是就说自动电压调节器没有产生负阻尼。 对于仅以机端电压为调节对象的自动电压调节器来说，当电力系统无功变化时应该进行调节，当电力系统有功变化时不应该进行调节，一旦参与调节就会产生负阻尼，使电力系统的正阻尼减小。然而，不调节是不可能的，于是，我们就把电力系统的有功或频率引入自动电压调节器，通过PSS装置是自动电压调节器不产生负阻尼而产生正阻尼。 问：当发生低频振荡时，会有什么现象？有什么样的危害？该如何去处理呢？ 一旦你看见正常运行的稳定有功，慢慢开始摆动，幅值越来越大，你就知道低频振荡的现象和危害了。 现象：机组和线路的有功、电流振荡摇摆； 最大危害：机组失步和线路失稳，整个系统解列和瓦解； 处理方法：一般来说减有功和增无功。