[發明專利]一種PSCAD自定義發電機控制器的初始化方法

有效

• 申請號: 201710850787.4
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN107592044B
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 楊毅強;譚功全
• 申請（專利權）人: 四川理工學院
• 主分類號: H02P9/00
• 分類號: H02P9/00;G06F17/50;G06Q50/06
• 代理公司: 51214 成都九鼎天元知識產權代理有限公司
• 代理人: 詹永斌

本發明涉及電力系統暫態仿真技術領域，公開了一種PSCAD自定義發電機控制器的初始化方法。包括以下過程：步驟1、根據自定義控制器的傳遞函數搭建初始值的計算網絡；步驟2、提取發電機期望的輸入信號；步驟3、提取發電機的用于控制器初始化的變量，設置變量，輸出設置后的變量，作為自定義控制器的復位信號；步驟4、在PSCAD中搭建所述計算網絡，計算網絡輸出控制器參考信號，用一個采樣保持器在初始化結束瞬間鎖定參考信號，使參考信號在初始化結束后為常數；步驟5、搭建自定義控制器，將含狀態變量的模塊設置為可復位，并連接步驟3給出的復位信號；將含狀態變量的模塊的復位值設為計算網絡對應位置的輸出值。有效地實現自定義控制器的初始化。

技術領域

本發明涉及電力系統暫態仿真技術領域，特別是一種PSCAD自定義發電機控制器的初始化方法。

背景技術

PSCAD-EMTDC(簡稱PSCAD)是廣泛使用的電力系統電磁暫態仿真軟件之一，是研究控制器對電力系統運行作用的有力工具。PSCAD提供了豐富的發電機控制系統模型，如勵磁系統模型、調速系統模型、PSS模型等。盡管如此，仍然需要使用自定義控制器模型。這些需要自定義的模型可能包括某些已投入工程運行、軟件尚未收錄的控制器模型；也包括由研究人員設計的新型控制器模型。

根據電力系統仿真研究的要求，在施加擾動之前，系統中的所有元件運行在平衡狀態。自定義的控制器也需要找到恰當的擾動前平衡狀態，這就需要對控制器中的狀態變量賦以適當的初始值，并計算出正確的控制器參考輸入值。即對自定義控制器進行初始化。

具有獨立潮流計算程序的仿真軟件，可以根據潮流得到的期望的控制器輸出，進而對控制器進行初始化。但PSCAD采用了特殊的潮流計算方法，在時域仿真開始以后需要通過調整功率、電壓等變量以確定潮流。在這一階段，PSCAD會對發電機進行初始化，即確定發電機的狀態變量。從仿真開始到發電機初始化完成，控制器輸出需隨著期望輸出變化，直到發電機初始化完成。在發電機初始化完成這一瞬間，確定穩定狀態下控制器狀態變量和參考輸入值，完成控制器的初始化。

從以上對控制器初始化的要求可知，在使用自定義控制器時，除搭建控制器傳遞函數，還需要提供另一個功能模塊實現自定義控制的初始化。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對上述存在的問題，提供了一種PSCAD自定義發電機控制器的初始化方法。

本發明采用的技術方案如下：一種PSCAD自定義發電機控制器的初始化方法,具體包括以下過程：步驟1、根據自定義控制器中的傳遞函數搭建初始值的計算網絡；步驟2、提取發電機期望的輸入信號；步驟3、提取發電機的用于控制器初始化的變量，設置變量，設置后的變量在發電機初始化階段的值為1，初始化結束后的值為0，輸出設置后的變量，作為自定義控制器的復位信號；步驟4、在PSCAD中搭建所述計算網絡，計算網絡輸出控制器參考信號，用一個采樣保持器在初始化結束瞬間鎖定參考信號，使參考信號在初始化結束后為常數；步驟5、搭建自定義控制器，將含狀態變量的模塊設置為可復位，并連接步驟3給出的復位信號；將含狀態變量的模塊的復位值設為計算網絡對應位置的輸出值。

進一步的，所述步驟1的具體過程為：步驟11、初步確定初始值計的算網絡，自定義控制器中的每一個模塊，針對每一個模塊在計算網絡中設置對應結構；步驟12、確定初始值計算網絡的輸入信號和輸出信號，確定計算網絡結構，將G(s)＝0的模塊和的的模塊在計算網絡中對應模塊斷開，并設置G(s)＝0的模塊的輸出值和的模塊的輸入值為0作為計算網絡的輸入，其中，G(s)是自定義控制器中的傳遞函數模塊；步驟13、信號流動方向設置為數值確定的一方流向數值未確定的一方；步驟14、將自定義控制器傳遞函數的每一個模塊在計算網絡中設置對應模塊；步驟15、設置求和環節對應模塊和求積環節對應模塊。

進一步的，所述步驟12中輸入信號包括：由發電機給出的期望的控制器輸出值，已確定的自定義控制器參考輸入Ⅰ，G(s)＝0的模塊輸出處的數值0，的模塊輸入處的數值0，死區輸入輸出處的數值0。