电力系统稳定器原理与整定：提升发电机并联运行稳定性

电力系统稳定器(Power System Stabilizer, PSS)是一种关键的电力系统控制装置，旨在增强电力系统在并联运行条件下的稳定性。PSS的工作原理基于同步电机励磁控制系统的反馈机制，该系统主要包括励磁调节器、励磁功率单元（励磁机）和同步发电机，它们共同确保电力系统在各种运行条件下保持稳定。 PSS的主要作用有两个：一是精确控制机端电压，通过调节励磁电流，确保发电机在负荷变化时能够保持电压稳定。这涉及到控制系统的开环增益，静差率（静态电压调节精度）和发电机同步电抗之间的关系。根据不同的发电机类型，如水轮机和汽轮发电机，对开环增益K的要求不同，以实现所需的电压调节精度，例如，对于水轮机，K需大于200，而对于汽轮发电机，K需更大，约为300至450。 二是提高系统的暂态和动态稳定性。电力系统的稳定性可分为静态、暂态和动态三种类型。静态稳定性涉及系统在极小扰动后的快速恢复能力，而PSS通过瞬时补偿机制，在系统受到扰动时提供快速响应，防止发生失步或振荡，从而增强电力系统的稳定性。动态稳定性则关注系统在受到大扰动后的长期行为，考虑到自动控制装置的作用，PSS有助于电力系统在扰动后迅速进入新的稳定状态。 PSS的整定是根据电力系统特定的参数进行的，包括发电机的特性、电力网络结构、扰动源等因素。整定过程涉及确定合适的参数值，以确保PSS在各种工况下都能有效地工作，同时还要兼顾系统响应速度和抑制振荡的能力。 PSS通常与传统的励磁控制系统、机端电压变送器、负荷补偿器等元件结合，形成一个完整的电力系统控制闭环。通过其非连续作用的辅助励磁控制策略，PSS能够在电力系统中发挥至关重要的角色，保障电力系统的安全稳定运行。在实际应用中，PSS的设计和整定是一项复杂且细致的工作，需要深入理解电力系统的动态行为和控制理论。