[發明專利]一種電力系統穩定器

有效

• 申請號: 201410594645.2
• 申請日: 2014-10-29
• 公開（公告）號: CN104362653A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 劉子全;文勁宇;高磊;姚偉
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 廖盈春

技術領域

本發明涉及電力系統穩定控制技術領域，是一種能夠保證在進行穩定控制時，使電力系統穩定器(Power?System?Stabilizer，PSS)具有足夠的臨界增益的一種電力系統穩定器。

背景技術

國際大電網會議第38研究委員會曾組織專門工作組(Task?Force38.01.07)對電網低頻振蕩問題進行研究，其結論指出：為消除振蕩的威脅，首先應仔細考慮研究整定系統中主要發電機的電力系統穩定器(PSS)；其次應研究系統中現有高壓直流輸電(HVDC)、靜止無功補償器(SVC)附加控制器的參數整定，使之提供附加阻尼效果；然后考慮利用TCSC等FACTS裝置提供平滑的阻尼控制；最后可考慮在系統中增加完全用于阻尼振蕩的新裝置。

隨著控制理論和智能算法的發展，關于電力系統穩定器(PSS)的設計及其參數整定已經有大量的研究，文獻“An?approach?to?PSS?design?for?transient?stability?improvement?through?supplementary?damping?of?the?common?low-frequency”.(Grondin?R.，Kamwa?I.，Soulieres?L，et?al.IEEE?Transactions?on?Power?Systems，1993，8(3)：954-963)提出了一種多通道PSS，拓寬了PSS的致穩頻帶；文獻“Design?of?an?adaptive?PSS?based?on?recurrent?adaptive?control?theory”(Peng?Z，Malik?O?P.IEEE?Transactions?on?Energy?Conversion，2009，24(4)：884-892.)提出一種使用自適應算法的智能控制PSS；文獻“一種基于協同控制理論的分散非線性PSS”(趙平，姚偉，王少榮，等.中國電機工程學報，2013，33(25)：115-122.)提出了一種基于非線性控制理論的PSS，為電力系統穩定控制提供了豐富的手段。

上述的研究分別以提高系統小干擾穩定性為目標，主要開展控制器的結構設計、算法設計或參數優化工作，在針對實際問題時，由于算法上的復雜度以及實現方式的復雜度等原因，不能在實際工程中應用。而目前，我國大量的發電機均使用了以功率型PSS為模型的電力系統穩定器，在實際應用中，由于多機系統下PSS的整定技術尚不成熟，關于其參數整定方式仍是按照基于單機無窮大的相位補償法進行整定。但是，在一些系統中，這樣整定的PSS將會因為臨界增益達不到增益整定值的3倍而不能滿足《電力系統穩定器整定試驗導則》中關于PSS并網運行的要求。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種電力系統穩定器，旨在解決現有的電力系統穩定器在進行低頻振蕩控制時臨界增益不足的問題。

本發明提供了一種電力系統穩定器，包括加法器、臨界增益提升模塊、以及依次連接的測量模塊、增益模塊、第一隔直模塊、相位補償模塊和第一輸出限幅模塊；所述臨界增益提升模塊的輸入端連接至所述增益模塊的輸出端，所述臨界增益提升模塊的輸出端連接至所述加法器的第二輸入端，所述加法器的第一輸入端連接至所述第一輸出限幅模塊的輸出端；所述臨界增益提升模塊用于提升3Hz～20Hz頻段所述電力系統穩定器的相位特性并輸出第二電壓控制信號Δu_s2；所述加法器用于將所述第一輸出限幅模塊輸出的第一電壓控制信號Δu_s1與所述第二電壓控制信號Δu_s2相加后輸出電壓控制信號Δu_s。

其中，所述臨界增益提升模塊的傳遞函數為T_c為臨界增益提升模塊的時間常數，T_c<0.01s，K_c為臨界增益提升模塊的增益，K_c＝(1.1-1.2)K_cmin，K_cmin為臨界增益提升模塊的增益最小值。

其中，通過調節臨界增益提升模塊的增益K_c的值，直到臨界增益提升模塊相位特性的極小值對應的點同時滿足時的Κ_c即為Κ_cmin，其中，指的是Δu_s信號相位，ω₀指的是該相位特性極小值點所對應的角速度。