[發明專利]一種電力系統穩定器PSS4B的結構改進及參數配置方法

有效

• 申請號: 201610137588.4
• 申請日: 2016-03-10
• 公開（公告）號: CN105743106B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 王德林;劉英超;李向東;隗霖捷;胡一鳴;康積濤
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 裴娜

本發明公開了一種電力系統穩定器PSS4B的結構改進及參數配置方法，解決了PSS4B因結構復雜、參數易相互影響因而不易調節的問題，提出了一種結構改進的PSS4B；在IEEE經典參數的基礎上，為了不引起分支間相位補償相互影響，每個分支的相位補償環節都設為相同；并在改進結構的基礎上，給出改進后PSS4B的相位補償環節參數設置方法；列出包含結構改進PSS4B的單機無窮大系統的狀態矩陣，通過振蕩模式下的阻尼比大小說明改進后PSS4B對低頻振蕩抑制效果較經典參數下的更為優良。

技術領域

本發明屬于電力系統技術領域，尤其涉及一種電力系統穩定器PSS4B的結構改進及參數配置方法。

背景技術

電網互聯在提高發輸電經濟性的同時，也給電網的穩定帶來了其它問題。在發電機重負荷、遠距離輸電、采用快速勵磁系統勵磁時，使得系統的總阻尼較小甚至為負，此時極易產生低頻功率振蕩的問題。低頻功率振蕩對系統穩定性產生了重大影響，嚴重時甚至會導致系統解列，對經濟造成嚴重破壞。由于PSS對低頻功率振蕩的抑制效果優良、造價相對便宜、結構簡單，目前已經成為較為成熟的抑制低頻功率振蕩的方法。隨著電網的不斷互聯，低頻功率振蕩的振蕩模式增多并且振蕩頻率越來越低，加拿大魁北克電力局于2000年提出的新型電力系統穩定器PSS4B，并收錄于電子工程師協會勵磁小組分委員會的IEEE421.5版，同時給出了一組適應性較高的參數。PSS4B將輸入信號分為低、中、高3個頻段，可以分別調節相位、增益、濾波等參數，為不同頻段提供合適的補償相角，具有較高的靈活性。PSS4B的最大特點是將輸入信號分為低、中和高頻3個分支，對于不同的分支可以單獨對中心頻率、增益、相位等參數進行調整，為不同的頻段提供阻尼。每個分支有上下兩個通道，由增益、可變環節、超前滯后環節共3個環節構成?？勺儹h節一般設為濾波部分，根據不同的分支設置不同的中心頻率；兩個通道的超前/滯后環節參數一致。因此，每個分支可以看做是帶通濾波器與超前/滯后環節的級聯。由于PSS4B參數眾多，研究起來較為復雜，每個分支的補償角度容易互相影響，因此難以整定，IEEE為PSS4B提供的經典參數也沒有涉及每個分支的超前/滯后環節。目前國內對PSS4B的研究較少，難以得到隱藏在系統中的動態特性本質，文獻一《多頻段PSS4B參數整定的研究》(年鄭州大學碩士論文.2014)引入概率理論，進行電力系統穩定性的分析與參數優化，計算過程較復雜且理論推導不完善，可靠性不高；文獻二《新型電力系統穩定器PSS4B的分析與仿真》(華東電力2013年第41卷第3期第575頁)利用時域仿真分析，對其抑制效果進行驗證，并沒有從理論上說明其優越性；文獻三《Analysis ofIEEE Power System Stabilizer Models》(Norwegian University of Science andTechnology.2011)沒有完全利用PSS4B完整結構，利用根軌跡圖，給出了四種可能的整定規則并對PSS4B進行參數設定，方法簡單，但是四種規則都各有優缺點且沒有給出適應性的設定方案；這些文獻都缺乏對PSS4B抑制低頻振蕩的定量分析。

現有技術中PSS4B結構復雜，分支間相位補償相互影響進而導致參數設定困難的不足。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服現有的PSS4B結構復雜，分支間相位補償相互影響進而導致參數設定困難的問題。提供一種電力系統穩定器PSS4B結構上的改進，為了不引起分支間相位補償相互影響，每個分支的相位補償環節都設為相同。在結構改進的基礎上，利用相位補償原理，在IEEE經典參數的下，給出改進后PSS4B的相位補償環節參數設置方法。

具體而言，本發明采用以下技術方案解決上述技術問題：

一種電力系統穩定器PSS4B的結構改進及參數配置方法，所述電力系統穩定器PSS4B的結構改進及參數配置方法包括以下步驟：

步驟一、判斷發電機產生的電功率是否有波動，如是，則轉步驟二；