[發(fā)明專利]一種基于PRONY算法的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器算法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510822864.6
• 申請(qǐng)日: 2015-11-23
• 公開（公告）號(hào): CN105337295A
• 公開（公告）日: 2016-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何君如;楊俊華;楊濟(jì)溦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/24
• 分類號(hào): H02J3/24
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及測(cè)量控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于PRONY算法的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器算法。

背景技術(shù)

大電網(wǎng)的互聯(lián)以及電網(wǎng)中重負(fù)荷和快速勵(lì)磁裝置的大量采用，使系統(tǒng)的阻尼降低，導(dǎo)致電力系統(tǒng)發(fā)生低頻振蕩的可能性大大增加。電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PowerSystemStabilizer，簡(jiǎn)稱PSS)作為目前最有效的抑制低頻振蕩的措施在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用，并已成為大型發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的重要組成部分。它通過引入附加信號(hào)，增加系統(tǒng)的正阻尼來克服勵(lì)磁調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的負(fù)阻尼轉(zhuǎn)矩作用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)低頻振蕩的抑制。

目前，電力系統(tǒng)穩(wěn)定器主要有PSS1A和PSS2B兩種。PSS1A型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器采用了單一輸入信號(hào)(通常是電功率)，可能會(huì)出現(xiàn)較嚴(yán)重的“反調(diào)”現(xiàn)象，即無功功率向有功功率變化的反方向調(diào)節(jié)。PSS2B型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器采用電功率和轉(zhuǎn)速信號(hào)，解決了反調(diào)問題。然而，在大電網(wǎng)中一般都存在本機(jī)振蕩和系統(tǒng)振蕩兩種振蕩模式。本機(jī)振蕩是指電廠一臺(tái)或多臺(tái)發(fā)電機(jī)組一起相對(duì)于較大的電力系統(tǒng)或負(fù)荷中心擺動(dòng)，振蕩頻率在0.6Hz和2Hz之間；系統(tǒng)振蕩指電力系統(tǒng)中一部分機(jī)群相對(duì)于另一部分機(jī)群的擺動(dòng)，振蕩頻率一般小于0.6Hz。PSS2B型電力系統(tǒng)穩(wěn)定器只能在一個(gè)頻段對(duì)低頻振蕩起到較好的抑制作用，對(duì)本機(jī)振蕩和系統(tǒng)振蕩難以兼顧。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于PRONY算法的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器算法，該方法目的在于解決傳統(tǒng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器難以同時(shí)有效抑制本機(jī)振蕩和系統(tǒng)振蕩兩種振蕩模式的難題。

為了達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于PRONY算法的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器算法，包括以下步驟：

S1：對(duì)有功功率進(jìn)行PRONY分析，計(jì)算振蕩頻率；

S2：針對(duì)本機(jī)振蕩和系統(tǒng)振蕩兩種振蕩模式，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)相應(yīng)的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器參數(shù)組；

S3：根據(jù)有功功率的振蕩頻率，通過勵(lì)磁調(diào)節(jié)器調(diào)用相應(yīng)的參數(shù)組；當(dāng)振蕩頻率，f≤0.6Hz時(shí)，調(diào)用系統(tǒng)振蕩模式參數(shù)組；當(dāng)振蕩頻率0.6Hz＜f≤2Hz時(shí)，調(diào)用本機(jī)振蕩模式參數(shù)組。

在實(shí)際實(shí)施中本發(fā)明上述操作可以在編寫有相應(yīng)程序的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的工控機(jī)中增加電力系統(tǒng)穩(wěn)定器參數(shù)選擇功能來完成。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是：

本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器難以同時(shí)有效抑制本機(jī)振蕩和系統(tǒng)振蕩兩種振蕩模式的難題，提出了一種適用于系統(tǒng)振蕩和本機(jī)振蕩的多頻段電力系統(tǒng)穩(wěn)定器算法。本發(fā)明能夠?yàn)椴煌恼袷幠Ｊ教峁┖线m的阻尼，能夠適應(yīng)不同振蕩模式的需要，正確整定投運(yùn)后的PSS能在更廣的頻段范圍內(nèi)提供更大的附加阻尼有效抑制大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)后的電網(wǎng)振蕩，不斷提高互聯(lián)電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種基于PRONY算法的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器算法的邏輯框圖；

圖2為傳統(tǒng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器邏輯框圖；

圖3為本發(fā)明中一種適用于區(qū)間振蕩和本機(jī)振蕩的多頻段電力系統(tǒng)穩(wěn)定器算法的邏輯框圖；

圖4為本發(fā)明電力系統(tǒng)穩(wěn)定器邏輯框圖；

圖1中：f為發(fā)電機(jī)有功功率；

圖2中：P為有功功率，W為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，Tw1、Tw2、Tw3為隔直環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)，T7為慣性時(shí)間常數(shù)，T1、T3、T5為超前時(shí)間常數(shù)，T2、T4、T6為滯后時(shí)間常數(shù)，KS1、KS3為放大倍數(shù)，T8、T9、M、N為低通濾波器參數(shù)。

具體實(shí)施方式

附圖僅用于示例性說明，不能理解為對(duì)本專利的限制；

為了更好說明本實(shí)施例，附圖某些部件會(huì)有省略、放大或縮小，并不代表實(shí)際產(chǎn)品的尺寸；

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例1

某公司2號(hào)機(jī)，發(fā)電機(jī)型號(hào)為QFSN-300-2，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器型號(hào)為UNITROL5000型數(shù)字式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，額定有功功率Pe＝300MW，為額定無功功率Qe＝186MVar。

本發(fā)明的技術(shù)方案在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的工控機(jī)中編寫程序完成，其過程主要包括三步：

第一步：對(duì)有功功率進(jìn)行PRONY分析，計(jì)算振蕩頻率f。

第二步：針對(duì)本機(jī)振蕩和系統(tǒng)振蕩兩種振蕩模式，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)相應(yīng)的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器參數(shù)組PSS1、PSS2，其對(duì)應(yīng)參數(shù)如下：

本機(jī)振蕩，PSS1：