电力系统稳定器整定试验导则

4

ng

中华人民共和国国家标准

GB/TXXXX—XXXX

电力系统稳定器整定试验导则

Guideforsettingtestofpowersystemstabilizer

（征求意见稿）

××××-××-××发布××××-××-××实施

中华人民共和国国家市场监督管理总局

发布

中国国家标准化管理委员会

GB/TXXXX—XXXX

前言

本标准根据GB/T1.1—2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。

本标准由中国电力企业联合会提出。

本标准由全国电网运行与控制标准化技术委员会（SAC/TC446）归口。

本标准起草单位：

本标准主要起草人：

本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二条

一号，100761）。

II

GB/TXXXX—XXXX

电力系统稳定器整定试验导则

1范围

本标准适用于单机容量100MW及以上火电、燃气及核电机组，40MW及以上水电机组，接入220kV及以

上电压等级的其它同步发电机组。

其它容量的同步发电机组配置的电力系统稳定器可参照本标准执行。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T7409同步电机励磁系统

DL/T583大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件

DL/T843大型汽轮发电机励磁系统技术条件

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

电力系统稳定器powersystemstabilizer（PSS）

一种附加控制装置，它借助自动电压调节器控制同步电机励磁，抑制电力系统功率振荡。输入变量

可以是转速、频率、功率等单变量，也可以是这些单变量的综合，简称PSS。

3.2

反调reverseaction

当原动机输出功率增加（或减少）时，因PSS的调节作用引起励磁电压、同步电机电压和无功功率

同时减少（或增加）的现象。

3.3

励磁控制系统无补偿频率响应特性uncompensatedfrequencyresponseofanexcitationcontrol

system

无PSS时，由励磁调节产生的电磁转矩分量Te2对于PSS输出嵌入点信号US的频率响应特性

（Te2/US）。工程上常用机端电压Ut代替转矩分量Te2，用Ut/US来表述。US为在PSS输出嵌入点

加入的激励信号。

3.4

励磁控制系统有补偿频率响应特性compensatedfrequencyresponseofanexcitationcontrolsystem

有PSS时，由励磁调节产生的电磁转矩分量Te2对于PSS输入信号USI的频率响应特性（Te2/USI）。

工程上常用机端电压Ut代替转矩分量Te2，用Ut/USI来表述，USI为在PSS输入端加入的激励信号。

3.5

阻尼转矩dampingtorque

使功率振荡衰减的转矩分量。

3.6

本地振荡模式localoscillationmode

3

GB/TXXXX—XXXX

一个发电厂的一台或多台同步电机相对于电力系统或负荷中心的振荡模式，频率范围一般在

0.7Hz～2Hz左右。

3.7

区域振荡模式inter-areaoscillationmode

在一个电力系统内的一个区域同步电机机群相对于另一区域同步电机机群的振荡模式，频率范围一

般在0.7Hz以下。

3.8

PSS直流增益DCgainofPSS

不包括隔直环节，振荡频率为零时的PSS增益。

3.9

PSS交流增益ACgainofPSS

包括隔直环节，对应不同振荡频率的PSS增益。

3.10

PSS临界增益criticalgainofPSS

不引起励磁控制系统自激振荡的PSS的最大增益。

4PSS整定试验基础条件

4.1励磁系统技术条件

4.1.1励磁设备供应商应提供与设备相符的数学模型、参数（包括自动电压调节器、PSS、无功电流

补偿、各种限制器等环节）。各环节模型参数和功能指标的确认应在励磁调节器型式试验阶段完成，并

提供有认证资质的第三方出具的测试报告。

4.1.2PSS宜采用GB/T7409标准规定的数学模型，宜配置衰减轴系扭振信号的滤波措施。

4.1.3PSS信号测量环节的时间常数应小于20ms。

4.1.4PSS模型应至少包括以下环节：1-2个隔直环节、2个及以上超前－滞后环节、直流增益环节、

输出限幅环节。

4.1.5PSS调节应无死区、PSS应能定义内部变量输出，供外部监测和录波。

4.1.6对PSS输出信号，当PSS输出加入到自动电压调节器（AVR）电压相加点上时，PSS输出信号

的基准值应与发电机电压的基准值相同；当PSS输出加入到AVR电压相加点后的某环节的输出点时，

PSS输出信号的基准值与该输出点信号的基准值相同。

4.1.7励磁调节器应提供励磁控制系统无补偿频率响应特性测试端口。

4.1.8对于多输入的PSS，宜提供测试各输入信号之间相位、幅值关系的端口。

4.1.9正常运行期间存在转动惯量变化的机组，励磁调节器应具备设置两组PSS参数的功能，并可根

据机组运行工况，进行切换。

4.1.10发电机空载电压给定阶跃响应同时符合GB/T7409、DL/T583、DL/T843的规定。

4.1.11无功电流补偿系数应整定完成，并投入运行。

4.2PSS选型要求

4.2.1水轮发电机和燃气轮发电机应首先选用无反调作用的PSS，例如加速功率信号或转速（或频

率）信号的PSS，其次选用反调作用较弱的PSS，如有功功率和转速（频率）双信号的PSS。

4.2.2具有快速调节机械功率作用的大型汽轮发电机应选用无反调或者反调较弱作用的PSS，其他汽

轮发电机可选用单有功功率信号的PSS。

4.3试验机组技术条件

4

GB/TXXXX—XXXX

4.3.1试验前，发电企业提供被试机组的相关数据应包括（但不限于）发电机的制造厂、型号、转动

惯量（含发电机、原动机）、励磁调节器的数学模型、传递函数框图。

4.3.2被试机组应处于正常接线状态，并保持出力基本恒定，满足试验要求。

4.3.3被试机组继电保护、热工保护应正常投入运行，无功电流补偿系数整定完成，并无限制、异常

和故障信号。

4.3.4被试机组有功功率应大于60%额定值，无功功率应小于20%额定值。

4.3.5励磁调节器应投入恒机端电压调节方式，自动发电控制（AGC）、自动无功电压控制（AVC）

及一次调频功能应暂时退出。

5PSS整定试验项目、方法、步骤和结果评判

5.1试验项目

5.1.1完整的PSS试验应包括励磁控制系统无补偿频率响应特性测量、励磁控制系统有补偿频率响应

特性计算、PSS增益确定、PSS阻尼效果校核、反调试验。

5.1.2发生如下情况，应进行完整PSS试验：

a)新建或者改造后的励磁系统，应进行完整的PSS试验。

b)机组接入电网方式发生较大变化。

c)机组增容后发电机参数有变化。

d)AVR主环PID参数发生变化。

e)无功电流补偿系数变化导致有补偿频率响应特性不满足5.3.1。

5.1.3AVR主程序经过修改后，应经评估后再决定是否需重新进行PSS试验。

5.2励磁控制系统无补偿频率响应特性测量

5.2.1应进行励磁控制系统无补偿频率响应特性的测量，并依据测量结果整定PSS参数。

5.2.2实测励磁控制系统无补偿频率响应特性应将外加信号取代PSS输出信号加入到AVR中。

5.2.3实测励磁控制系统无补偿频率响应特性宜采用频谱分析仪进行测量，测量的频率范围应不小于

0.1Hz～3Hz，输出的测量噪声信号可选随机噪声信号或周期性调频信号。

5.2.4采用频谱分析仪测试无补偿频率响应特性步骤如下：

a)选择试验信号源种类（随机噪声信号或周期性调频信号），选择频率范围。

b)将试验信号输出接到AVR的PSS输出嵌入点。

c)增大试验信号输出直至发电机电压有微小摆动，一般小于2%额定电压。

d)测量频率响应特性（Ut/US）。

e)观察、记录测量结果，曲线形状应符合规律、基本光滑、凝聚函数在关注频段内仅个别数值可

小于0.8，否则应调整试验信号幅值或采用其他类型信号源。

5.3励磁控制系统有补偿频率响应特性确定

5.3.1计算励磁控制系统有补偿频率响应特性

励磁控制系统有补偿频率响应特性宜通过计算确定。PSS的输入为单信号时，应按PSS传递函数计

算PSS频率响应特性；PSS的输入为多信号时，应按信号之间关系转换为单信号PSS后再计算其频率响应

特性。励磁系统有补偿频率响应特性应为PSS频率响应特性与励磁控制系统无补偿频率响应特性之和。

5.3.2对励磁控制系统有补偿频率响应特性的要求

a)当实测无补偿频率响应特性在本机振荡频率附近存在较大突变时，应将频率响应特性进行平滑

处理后再整定PSS参数。

5

GB/TXXXX—XXXX

b)通过调整PSS相位补偿，使有补偿附加转矩在0.1Hz～0.3Hz（不含0.3Hz）频段超前Δω轴应不大

于30°，在0.3Hz～2.0Hz频率应在超前Δω轴20°至滞后Δω轴45°之间，在本机振荡频率后频段应

滞后Δω，PSS不应引起同步转矩显著削弱。

5.4PSS增益确定

5.4.1PSS增益整定要求

a)有PSS时发电机负载阶跃试验的有功功率阻尼比应不小于0.1；对于有PSS的发电机负载阶跃试

验比无PSS的有功功率波动次数明显减少或小于1次的，视为满足阻尼比的要求。

b)实际整定的PSS增益应综合考虑反调大小和调节器输出波动幅度。

c)PSS的输入信号为功率时PSS增益宜取临界增益的五分之一到三分之一，PSS的输入信号为频率

或转速时宜取临界增益的三分之一到二分之一。

5.4.2PSS增益确定的方法

确定PSS增益宜采用临界增益法和负载阶跃试验法。

5.4.3临界增益法可获得增益稳定裕量，适用于增益易于调整的、具有手动投切功能的PSS，临界增

益法的试验步骤如下：

a)初次投入PSS时，可将PSS直流增益设置为预设直流增益的十分之一，PSS限幅值改小。

b)观察PSS输出接近零时投入PSS。

c)观察励磁调节器的输出或发电机转子电压有无持续振荡。

d)退出PSS。

e)如无持续振荡则增大PSS增益。

f)重复本条步骤c)、d)、e)、f)，直至励磁调节器的输出电压或发电机转子电压出现等幅或接近

等幅振荡为止，此时的增益即为临界增益。

g)按5.4.1确定PSS增益，PSS投入后运行应稳定，发电机电压和无功功率应无明显波动。

5.4.4负载阶跃试验法可获得有/无PSS时的振荡频率变化量及阻尼比改变量，适用于增益不易于调整

或者临界增益值受内部增益上限定值限制的PSS。

a)负载阶跃试验法的试验步骤如下：

1)设置参考电压阶跃量一般为0.01（标幺值）～0.04（标幺值）。

2)进行小阶跃量无PSS的阶跃试验。如有功功率波动不明显，应加大阶跃量再进行试验。

3)进行同阶跃量下有PSS的阶跃试验。

4)计算有功功率振荡频率和阻尼比，当振荡频率不符合要求时应调整PSS相位补偿参数，当

阻尼比不符合要求时应增大增益，再次进行有PSS的阶跃试验直至满足5.4.4c）的要求。

5)PSS增益扩大3倍进行负载阶跃试验，不应出现持续振荡现象。

6)投入PSS后运行应稳定，发电机电压和无功功率的波动应不大。

b)振荡频率和阻尼比的计算方法

取多个振荡周期按式（1）计算频率的平均值。

fN/(T2N1T1)（1）

式中：

N——计算周期数；

T1——第一个峰值出现的时间，s；

T2N+1——第2N+1个峰值出现的时间，s。

按式（2）计算平均阻尼比ζ：

6

GB/TXXXX—XXXX

1P1P2

Ln（2）

2NP2N1P2N2

式中：

N——计算周期数；

P1、P2——为第一个和第二个功率峰值，MW；

P2N+1、P2N+2——为第2N+1个和第2N+2个功率峰值，MW。

T2,P2T2N+1,P2N+1T2N+2,P2N+2

T1,P1

图中：

T1、T2——第一个峰值出现的时间，s；

P1、P2——为第一个和第二个功率峰值，MW；

T2N+1、T2N+2——第2N+1个和第2N+2峰值出现的时间，s。

P2N+1、P2N+2——为第2N+1个和第2N+2个功率峰值，MW。

图1发电机负载阶跃的有功功率响应

c)试验结果评判

1)比较有、无PSS情况下负载阶跃有功功率的振荡频率，检验PSS相位补偿和增益是否合理，

有PSS的振荡频率应是无PSS的振荡频率的80%～120%。

2)有PSS比无PSS的负载阶跃响应的阻尼比应有明显提高，其中有PSS的负载阶跃响应的阻

尼比应大于0.1（参考5.4.1）。

5.5PSS阻尼效果检验

5.5.1基本要求

PSS整定效果应通过现场发电机负载阶跃响应检验，还可根据电网调度机构进行系统扰动、低频段

适用性计算、复核性计算等其他检验方法。

5.5.2发电机负载阶跃响应检验的方法

a)设置参考电压阶跃量一般为0.01（标幺值）～0.04（标幺值）；

b)进行同阶跃量下有PSS和无PSS的阶跃试验；

c)比较有PSS和无PSS时发电机负载阶跃响应的结果，应符合5.4.4的C）要求；

d)调节器如果提供多套运行通道，每个自动通道都应进行负载阶跃效果校核。

5.5.3系统扰动检验的方法

7

GB/TXXXX—XXXX

在系统条件许可时根据需要还可采用无故障切除发电厂的一条出线或系统的某一条联络线、切机、

切负荷等系统扰动，分别在有PSS和无PSS下各做一次扰动，录取线路和发电机的有功功率等量的波

形。有PSS的振荡次数应明显少于无PSS的振荡次数。

5.5.4PSS参数在低频段适应性的计算方法

对于需要特别重视低频段阻尼作用的机组，可进行下述计算以说明PSS在低频段的作用。在单机对

无穷大系统或者在多机系统中增大被试机组的转动惯量(同时改变与转动惯量相关的PSS参数)，使本机

振荡频率降低到所需范围内，进行有、无PSS的扰动计算，判断PSS对区域间振荡模式的阻尼作用。

5.5.5复核性计算方法见附录A（可选项）。

5.6反调试验

5.6.1试验要求

按原动机正常运行操作的最大变化速率进行设定，连续变出力宜不小于3%额定有功功率。

5.6.2试验结果评判

在原动机正常运行操作的最大出力变化速度下，调整有功功率变化幅度应不小于3%的额定有功功

率，无功功率变化量（相对于初始值）应小于20%额定无功功率，并且机端电压变化量（相对于初始值）

应小于2%额定电压。

5.7其它

5.7.1PSS输出限幅值的范围宜为±0.05（标幺值）～±0.10（标幺值）。

5.7.2PSS自动投入的有功功率应不大于发电机正常运行的最小有功功率，自动退出值应略低于PSS

自动投入值。

5.7.3采用合成加速功率型电力系统稳定器模型，其中参数KS2设置应为隔直时间常数除以机组惯性

时间常数。

5.7.4应通过负载电压阶跃试验检验合成机械功率的正确性。

5.7.5抽水蓄能机组的PSS整定试验在发电机运行方式和电动机运行方式下，应分别按照上述方法进

行整定试验，PSS功能应适应上述两种运行方式。

5.7.6机组正常运行存在转动惯量发生变化（如供暖机组转背压方式），且采用多输入信号的PSS，

应整定两组PSS参数。

8

GB/TXXXX—XXXX

附录A

（规范性附录）

复核性计算

A.1复核性计算内容

A.1.1电力系统运行部门接受PSS整定试验报告后可以选择A.1.2～A.1.5中一项或多项内容进行复核

性计算。

A.1.2进行阶段性全网小干扰稳定性计算（低频振荡模式分析）。

A.1.3小干扰时域分析之一：进行有、无PSS负载阶跃响应计算，观察发电机有功功率振荡衰减情况。

对于区域间振荡模式可以采用增大试验机组惯性，使得负载阶跃产生对应于系统最低振荡频率的振荡。

A.1.4小干扰时域分析之二：主变压器高压侧一条出线三相短路0.01s～0.04s后切除短路故障，或者

主变压器高压侧无故障切除一条出线，观察发电机有功功率振荡衰减情况。

A.1.5大干扰时域分析：按运行单位安全稳定分析规定进行大干扰校核，观察发电机有功功率振荡衰

减情况。

A.2复核性计算条件

A.2.1采用符合实际的电力系统数据、发电机和励磁系统（包括PSS）模型和参数。

A.3复核性计算结果判据

A.3.1计算结果应同时满足A.3.2和A.3.3。

A.3.2阶段性全网有、无PSS低频振荡模式比较，有PSS时全网不产生新的弱阻尼振荡模式；有PSS时与

试验机组有关的振荡模式阻尼比得到提高。

A.3.3时域响应计算的结果有PSS比无PSS的有功功率衰减的阻尼比应有提高，励磁电压应不出现10次

以上的不稳定性振荡。

9

GB/TXXXX—XXXX

目次

前言...................................................................................................................................................................II

1范围.....................................................................................................................................................................3

2规范性引用文件.................................................................................................................................................3

3术语和定义.........................................................................................................................................................3

4PSS整定试验基础条件......................................................................................................................................4

4.1对励磁系统的技术条件.................................................................................................................................4

4.2PSS选型的要求..............................................................................................................................................4

4.3试验机组的技术条件.....................................................................................................................................4

5PSS整定试验项目、方法、步骤和结果评判..................................................................................................5

5.1试验项目.........................................................................................................................................................5

5.2励磁控制系统无补偿频率响应特性的测量................................................................................................5

5.3励磁控制系统有补偿频率响应特性的确定................................................................................................5

5.4PSS增益的确定..............................................................................................................................................6

5.5PSS阻尼效果检验..........................................................................................................................................7

5.6反调试验.........................................................................................................................................................8

5.7其它.................................................................................................................................................................8

附录A（规范性附录）复核性计算..........................................................................................................9

A.1复核性计算内容.............................................................................................................................................9

A.2复核性计算条件.............................................................................................................................................9

A.3复核性计算结果判据.....................................................................................................................................9

I

GB/TXXXX—XXXX

电力系统稳定器整定试验导则

1范围

本标准适用于单机容量100MW及以上火电、燃气及核电机组，40MW及以上水电机组，接入220kV及以

上电压等级的其它同步发电机组。

其它容量的同步发电机组配置的电力系统稳定器可参照本标准执行。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T7409同步电机励磁系统

DL/T583大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件

DL/T843大型汽轮发电机励磁系统技术条件

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

电力系统稳定器powersystemstabilizer（PSS）

一种附加控制装置，它借助自动电压调节器控制同步电机励磁，抑制电力系统功率振荡。输入变量

可以是转速、频率、功率等单变量，也可以是这些单变量的综合，简称PSS。

3.2

反调reverseaction

当原动机输出功率增加（或减少）时，因PSS的调节作用引起励磁电压、同步电机电压和无功功率

同时减少（或增加）的现象。

3.3

励磁控制系统无补偿频率响应特性uncompensatedfrequencyresponseofanexcitationcontrol

system

无PSS时，由励磁调节产生的电磁转矩分量Te2对于PSS输出嵌入点信号US的频率响应特性

（Te2/US）。工程上常用机端电压Ut代替转矩分量Te2，用Ut/US来表述。US为在PSS输出嵌入点

加入的激励信号。

3.4

励磁控制系统有补偿频率响应特性compensatedfrequencyresponseofanexcitationcontrolsystem

有PSS时，由励磁调节产生的电磁转矩分量Te2对于PSS输入信号USI的频率响应特性（Te2/USI）。

工程上常用机端电压Ut代替转矩分量Te2，用Ut/USI来表述，USI为在PSS输入端加入的激励信号。

3.5

阻尼转矩dampingtorque

使功率振荡衰减的转矩分量。

3.6

本地振荡模式localoscillationmode

3

GB/TXXXX—XXXX

一个发电厂的一台或多台同步电机相对于电力系统或负荷中心的振荡模式，频率范围一般在

0.7Hz～2Hz左右。

3.7

区域振荡模式inter-areaoscillationmode

在一个电力系统内的一个区域同步电机机群相对于另一区域同步电机机群的振荡模式，频率范围一

般在0.7Hz以下。

3.8

PSS直流增益DCgainofPSS

不包括隔直环节，振荡频率为零时的PSS增益。

3.9

PSS交流增益ACgainofPSS

包括隔直环节，对应不同振荡频率的PSS增益。

3.10

PSS临界增益criticalgainofPSS

不引起励磁控制系统自激振荡的PSS的最大增益。

4PSS整定试验基础条件

4.1励磁系统技术条件

4.1.1励磁设备供应商应提供与设备相符的数学模型、参数（包括自动电压调节器、PSS、无功电流

补偿、各种限制器等环节）。各环节模型参数和功能指标的确认应在励磁调节器型式试验阶段完成，并

提供有认证资质的第三方出具的测试报告。

4.1.2PSS宜采用GB/T7409标准规定的数学模型，宜配置衰减轴系扭振信号的滤波措施。

4.1.3PSS信号测量环节的时间常数应小于20ms。

4.1.4PSS模型应至少包括以下环节：1-2个隔直环节、2个及以上超前－滞后环节、直流增益环节、

输出限幅环节。

4.1.5PSS调节应无死区、PSS应能定义内部变量输出，供外部监测和录波。

4.1.6对PSS输出信号，当PSS输出加入到自动电压调节器（AVR）电压相加点上时，PSS输出信号

的基准值应与发电机电压的基准值相同；当PSS输出加入到AVR电压相加点后的某环节的输出点时，

PSS输出信号的基准值与该输出点信号的基准值相同。

4.1.7励磁调节器应提供励磁控制系统无补偿频率响应特性测试端口。

4.1.8对于多输入的PSS，宜提供测试各输入信号之间相位、幅值关系的端口。

4.1.9正常运行期间存在转动惯量变化的机组，励磁调节器应具备设置两组PSS参数的功能，并可根

据机组运行工况，进行切换。

4.1.10发电机空载电压给定阶跃响应同时符合GB/T7409、DL/T583、DL/T843的规定。

4.1.11无功电流补偿系数应整定完成，并投入运行。

4.2PSS选型要求

4.2.1水轮发电机和燃气轮发电机应首先选用无反调作用的PSS，例如加速功率信号或转速（或频

率）信号的PSS，其次选用反调作用较弱的PSS，如有功功率和转速（频率）双信号的PSS。

4.2.2具有快速调节机械功率作用的大型汽轮发电机应选用无反调或者反调较弱作用的PSS，其他汽

轮发电机可选用单有功功率信号的PSS。

4.3试验机组技术条件

4

GB/TXXXX—XXXX

4.3.1试验前，发电企业提供被试机组的相关数据应包括（但不限于）发电机的制造厂、型号、转动

惯量（含发电机、原动机）、励磁调节器的数学模型、传递函数框图。

4.3.2被试机组应处于正常接线状态，并保持出力基本恒定，满足试验要求。

4.3.3被试机组继电保护、热工保护应正常投入运行，无功电流补偿系数整定完成，并无限制、异常

和故障信号。

4.3.4被试机组有功功率应大于60%额定值，无功功率应小于20%额定值。

4.3.5励磁调节器应投入恒机端电压调节方式，自动发电控制（AGC）、自动无功电压控制（AVC）

及一次调频功能应暂时退出。

5PSS整定试验项目、方法、步骤和结果评判

5.1试验项目

5.1.1完整的PSS试验应包括励磁控制系统无补偿频率响应特性测量、励磁控制系统有补偿频率响应

特性计算、PSS增益确定、PSS阻尼效果校核、反调试验。

5.1.2发生如下情况，应进行完整PSS试验：

a)新建或者改造后的励磁系统，应进行完整的PSS试验。

b)机组接入电网方式发生较大变化。

c)机组增容后发电机参数有变化。

d)AVR主环PID参数发生变化。

e)无功电流补偿系数变化导致有补偿频率响应特性不满足5.3.1。

5.1.3AVR主程序经过修改后，应经评估后再决定是否需重新进行PSS试验。

5.2励磁控制系统无补偿频率响应特性测量

5.2.1应进行励磁控制系统无补偿频率响应特性的测量，并依据测量结果整定PSS参数。

5.2.2实测励磁控制系统无补偿频率响应特性应将外加信号取代PSS输出信号加入到AVR中。

5.2.3实测励磁控制系统无补偿频率响应特性宜采用频谱分析仪进行测量，测量的频率范围应不小于

0.1Hz～3Hz，输出的测量噪声信号可选随机噪声信号或周期性调频信号。

5.2.4采用频谱分析仪测试无补偿频率响应特性步骤如下：

a)选择试验信号源种类（随机噪声信号或周期性调频信号），选择频率范围。

b)将试验信号输出接到AVR的PSS输出嵌入点。

c)增大试验信号输出直至发电机电压有微小摆动，一般小于2%额定电压。

d)测量频率响应特性（Ut/US）。

e)观察、记录测量结果，曲线形状应符合规律、基本光滑、凝聚函数在关注频段内仅个别数值可

小于0.8，否则应调整试验信号幅值或采用其他类型信号源。

5.3励磁控制系统有补偿频率响应特性确定

5.3.1计算励磁控制系统有补偿频率响应特性

励磁控制系统有补偿频率响应特性宜通过计算确定。PSS的输入为单信号时，应按PSS传递函数计

算PSS频率响应特性；PSS的输入为多信号时，应按信号之间关系转换为单信号PSS后再计算其频率响应

特性。励磁系统有补偿频率响应特性应为PSS频率响应特性与励磁控制系统无补偿频率响应特性之和。

5.3.2对励磁控制系统有补偿频率响应特性的要求

a)当实测无补偿频率响应特性在本机振荡频率附近存在较大突变时，应将频率响应特性进行平滑

处理后再整定PSS参数。

5

GB/TXXXX—XXXX

b)通过调整PSS相位补偿，使有补偿附加转矩在0.1Hz～0.3Hz（不含0.3Hz）频段超前Δω轴应不大

于30°，在0.3Hz～2.0Hz频率应在超前Δω轴20°至滞后Δω轴45°之间，在本机振荡频率后频段应

滞后Δω，PSS不应引起同步转矩显著削弱。

5.4PSS增益确定

5.4.1PSS增益整定要求

a)有PSS时发电机负载阶跃试验的有功功率阻尼比应不小于0.1；对于有PSS的发电机负载阶跃试

验比无PSS的有功功率波动次数明显减少或小于1次的，视为满足阻尼比的要求。

b)实际整定的PSS增益应综合考虑反调大小和调节器输出波动幅度。

c)PSS的输入信号为功率时PSS增益宜取临界增益的五分之一到三分之一，PSS的输入信号为频率

或转速时宜取临界增益的三分之一到二分之一。

5.4.2PSS增益确定的方法

确定PSS增益宜采用临界增益法和负载阶跃试验法。

5.4.3临界增益法可获得增益稳定裕量，适用于增益易于调整的、具有手动投切功能的PSS，临界增

益法的试验步骤如下：

a)初次投入PSS时，可将PSS直流增益设置为预设直流增益的十分之一，PSS限幅值改小。

b)观察PSS输出接近零时投入PSS。

c)观察励磁调节器的输出或发电机转子电压有无持续振荡。

d)退出PSS。

e)如无持续振荡则增大PSS增益。

f)重复本条步骤c)、d)、e)、f)，直至励磁调节器的输出电压或发电机转子电压出现等幅或接近

等幅振荡为止，此时的增益即为临界增益。

g)按5.4.1确定PSS增益，PSS投入后运行应稳定，发电机电压和无功功率应无明显波动。

5.4.4负载阶跃试验法可获得有/无PSS时的振荡频率变化量及阻尼比改变量，适用于增益不易于调整

或者临界增益值受内部增益上限定值限