[發明專利]基于非線性魯棒電力系統穩定器的勵磁控制方法

有效

• 申請號: 200710119266.8
• 申請日: 2007-07-19
• 公開（公告）號: CN101127445A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發明（設計）人: 盧強;梅生偉;薛建偉;鄭少明;彭曉潔
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02P9/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于非線性魯棒電力系統穩定器勵磁控制方法，其特征在于，所述方法是在數字集成電路中依次按照以下步驟完成的：

步驟(1)初始化以下發電機組參數并輸入所述數字集成電路中：穩態頻率值ω_0i＝314.16，歷次繞組時間常數I_d0i′，機組轉動慣量H_i，D軸電抗X_di、Q軸電抗X_qi、D軸暫態電抗X_di′、定子電阻r_i，其中：i為所述發電機組中第i臺發電機的稱號；

步驟(2)利用電壓互感器PT、電流互感器CT實時測得以下個各量：發電機i的三相電壓u_ai，u_bi，u_ci，三相電流瞬時值i_ai，i_bi，i_ci，電機轉速近似值ω_i＝2πf_i，系統頻率f_i可以直接測得，再把u_ai，u_bi，u_ci，i_ai，i_bi，i_ci輸入到該數字集成電路；

步驟(3)根據步驟(2)輸入的各個瞬時值計算得以下狀態量：線電壓有效值V_ti，電流有效值I_ti，有功功率P_ei，無功功率Q_ei；

步驟(4)分別以發電機的額定電壓V_B、額定電流I_B、額定阻抗Z_B＝V_B/I_B為基值，再以發電機組視在功率S_N以及定子角頻率ω_B＝ω₀＝314.1529為基值隊步驟(3)得到的各狀態量作標幺化處理；

步驟(5)在步驟(4)得到的各標幺值且r₁＝0的條件下計算下列各狀態量：

●Q軸電勢：Eqi=(Vti+QeixdiVti)2+(PeixdiVti)2,]]>

●Q軸暫態電勢：Eqi′=(Vti+Qeixdi′Vti)2+(Peixdi′Vti)2,]]>

●D軸電流：idi=cidiEqi′Iti2,]]>

●ai=Qei+xdi′Iti2bi=Peici=Qei+xqiIti2di=aici+bi2,]]>

●Q軸電流：iqi=bidiEqi′Iti2,]]>

步驟(6)按下式計算標幺制下的各反饋量

●頻率偏差：Δω_i＝(ω_i-ω_0i)

●功角偏差：Δδi=∫0tΔωidτ,]]>t為積分周期，dτ為積分間隔，

●功率偏差：ΔP_ei＝(P_ei-P_ei0)，P_ei由額定功率下相電壓、相電流有效值算出，P_ei0為視在功率，

●電壓偏差：ΔV_ti＝(V_ti-V_ti0)，V_ti0為額定線電壓，V_ti為線電壓；

步驟(7)計算D軸電流i_di和Q軸電流i_qi的微分量和：用線性擬合的方法求得；

步驟(8)設置Q軸電流i_qi的最小值，取值區間為[0.1，0.2]，按下式計算i_qi的輕載修正系數k_qi，以及空載修正系數C_qi，

當i_qi＝i_qimin，或i_qi＝-i_qimin時，k_qi＝0，C_qi＝0.1，

當i_qi＞i_qimin，或i_qi＜-i_qimin時，k_qi＝1，C_qi＝1，

步驟(9)按照下式計算非線性魯棒電力系統穩定器NR-PSS的輸出V_fiNR-PSS：

VfiNR-PSS=Eqi-Td0iiqi[KqiEqi′i·qi+(xqi-xdi′)(iqii·di+Kqiidii·qi)]]]>

+CqiC1iHTd0iω0iqi(k1iΔδi+k2iΔωi-k3iω0HiΔPei)]]>

其中：反饋系數k_1i，k_2i，k_3i，各自在[0，300]間取值，阻尼調節系數C_1i，C_1i＝1/m_i，m_i在[0.1，10]間取值；

步驟(10)按下式計算PID控制的電壓調節器AVR的輸出V_fiAVR：

VfiAVR=-kpiΔVti-kIi∫0tΔVtidτ-kdiΔV·ti]]>

其中：ΔV_ti為機端電壓偏差量，

k_pi為比例系數，在[1，300]間取值，

k_Ii為積分系數，在[0，100]間取值，

k_di為微分系數，在[0，100]間取值；

步驟(11)按照下式計算用于控制第i臺發電機可控硅控制器的勵磁信號V_fi：

V_fi＝C_3i·V_fiAVR+C_2i·V_fiNR-PSSC₁，

其中：C_2i為NR-PSS的增益系數，取值范圍為[0.1，1]，C_3i為AVR的增益系數，取值范圍為[0.5，1]。