[發明專利]直流送出電網超低頻振蕩抑制方法及系統

有效

• 申請號: 201710648695.8
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN107332259B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 高鴻飛;時伯年;孫曉彥;陳志民;徐剛
• 申請（專利權）人: 北京四方繼保自動化股份有限公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務所(普通合伙) 11689
• 代理人: 張紅蓮

本發明公開了一種直流送出電網超低頻振蕩抑制方法及系統。其中，該方法包括：對采集的頻率信號進行低通濾波，在電網發生的振蕩滿足預設的超低頻振蕩判據后，根據頻率偏差信號生成控制信號，直流閥控系統根據控制信號調整直流輸出功率，增加系統正阻尼以達到抑制超低頻振蕩的目的。本發明解決了直流頻率限制控制器(Frequency limit control?FLC)和電網運行人員通過修改水輪機調速器參數對抑制超低頻振蕩的不足之處。

技術領域

本發明涉及電力系統穩定控制領域，涉及一種直流送出電網超低頻振蕩抑制方法及系統。

背景技術

由于直流具有快速可控性，因此可在直流送出電網中利用此特性抑制超低頻振蕩。以水電占比較高的直流輸電電網為例，由于水輪機的負阻尼作用突出易導致系統在某種故障(短路故障、直流功率提升等)下出現超低頻振蕩(振蕩頻率小于0.1Hz)，此種振蕩的振蕩源難于一一辨識，振蕩能量亦無法準確計算。

雖然直流頻率限制控制器(以下簡稱FLC)對超低頻振蕩有一定的抑制作用，但當超低頻的振蕩幅值小于FLC的死區時，FLC將不能發揮作用，無法抑制超低頻振蕩。

其次電網運行人員通過修改水輪機調速器參數可以抑制超低頻振蕩，但同時也犧牲了電網的調頻能力。

針對相關技術中不能有效抑制直流送出孤立電網中的超低頻振蕩，并為充分利用直流系統的快速可控性，本發明提出一種有效的解決方案。

發明內容

本發明提供了一種直流送出電網超低頻振蕩抑制方法及系統，以至少解決現有電網運行人員只能通過修改水輪機調速器參數犧牲電網調頻能力的局限，同時克服當超低頻振蕩幅值小于直流FLC的控制死區后FLC無能為力的不足。

為實現上述發明目的，本發明具體采用以下技術方案：

一種直流送出電網超低頻振蕩抑制方法，其特征在于，所述超低頻振蕩抑制方法包括以下步驟：

步驟1：對采集的頻率信號進行低通濾波，判斷電網是否發生了超低頻振蕩；

步驟2：在電網發生超低頻振蕩后；根據頻率偏差信號生成控制信號；

步驟3：根據所述控制信號調整直流輸出功率增加系統正阻尼，以達到抑制超低頻振蕩的目的。

進一步優選，

在步驟1中，電網超低頻振蕩判斷方法，還包括：

對采集頻率信號進行低通濾波處理后計算與50Hz的頻率偏差，并求取頻率偏差的導數，得到頻率偏差和頻率偏差導數信號；

根據頻率偏差和頻率偏差導數實時計算各自相鄰極值點的時間差；

根據時間差及頻率偏差幅值是否達到預設值判斷超低頻振蕩是否發生。

若|Δt₁-Δt₂|≤1s且10s≤Δt₁+Δt₂≤50s且頻率偏差振蕩幅值大于0.05Hz，則判斷電網發生了超低頻振蕩；其中，Δt₁為頻率偏差信號相鄰兩個極值點之間的時間間隔，Δt₂為頻率偏差導數相鄰兩個極值點之間的時間間隔。

在步驟2中，當判斷出電網發生超低頻振蕩之后，將頻率偏差信號輸入到超低頻振蕩抑制控制器中產生控制指令。

選擇比例微分(Proportion differentiation-PD)控制器作為超低頻振蕩抑制控制器；