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低励限制器(UEL)与电力系统稳定器(PSS)作为发电机重要的辅助环节已经广泛配置于发电机励磁系统中,对电力系统的动态稳定性有重要作用。但由于UEL参数设置不合理,UEL动作后恶化PSS提供正阻尼的作用效果,导致机组出现振荡甚至解列的严重故障在电网实际运行中多次发生。本文首先搭建了电力系统元件的小干扰分析数学模型,通过在平衡点处线性化,推导分析了励磁系统加入PSS与UEL后的海佛容-飞利浦斯(Heffron-Phillips)扩展模型,列写该模型的状态方程,并列写出了PSS、UEL、励磁系统的状态方程,最终得到全系统的状态矩阵,为下文中用特征值法分析机电振荡模式的特征值与阻尼比对UEL的参数整定定量分析提供了基本思路。本文也分析了加入UEL后的Heffron-Phillips扩展模型新增系数K7,K8与低励限制曲线的斜率、截距和系统工况的关系。其次,采用阻尼转矩法分析了同步发电机励磁系统对低频振荡的影响,以及PSS抑制低频振荡的原理。由UEL对励磁系统提供的附加阻尼转矩分析发现UEL对系统提供负阻尼。通过分析UEL对加入PSS后的励磁系统提供的阻尼转矩影响,发现UEL在0.12.5Hz间削弱了PSS对系统提供的正阻尼,影响PSS的作用效果。针对这一问题,本文设计了一种UEL的参数整定方法,该方法采用频率响应法分析UEL与PSS的作用频段,通过公式推导得到简化后的Heffron-Phillips扩展模型,画出励磁系统分别加入UEL与PSS的开环传递函数伯德图,再由伯德图分析可在与PSS相互独立的作用频段下整定UEL参数。本文也研究了励磁系统加入UEL的开环传递函数的零点分析,发现低励限制曲线的斜率Ku与截距|C|过大时,弱化了UEL对无功功率的作用效果,对系统稳定性的造成不利影响。最后,以云南电网某电厂UEL与PSS输出冲突为例,通过在PSASP软件下搭建单机无穷大系统等效模型,以及列写的全系统的状态矩阵。由仿真分析与特征值分析均表明采用频率响应法整定的UEL参数可以使PSS与UEL协调配合,低励限制的斜率Ku与截距|C|越大,对系统稳定性越不利,斜率Ku与截距|C|的设置应根据实际情况取较小值。