[發明專利]一種抑制電力系統低頻振蕩的方法

有效

• 申請號: 201711471970.X
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108206529B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 蔡暉;吳熙;祁萬春;謝珍建;黃俊輝;孫文濤;王荃荃;張文嘉
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司經濟技術研究院;國網江蘇省電力有限公司;國家電網公司;東南大學
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 吳靜安;吳揚帆

本發明涉及抑制電力系統低頻振蕩的方法，該方法包括首先，利用量測環節對系統進行信號采集，對所獲得的信號源進行隔直環節的處理；之后利用帶通濾波環節對信號源進行濾波處理，得到各個振蕩模態下的低頻振蕩轉速及其變化率信號；然后，通過Sugeon型模糊推理系統生成附加的阻尼控制信號，將所得的控制信號進行放大、疊加、限幅之后，再將控制量引入基于DQ解耦矢量控制的UPFC電流控制內環中；最后，利用UPFC裝置向系統注入對應頻率的低頻電流，從而達到抑制電力系統低頻振蕩的目的。

技術領域

本發明涉及電力系統穩定與控制技術，尤其涉及一種抑制電力系統低頻振蕩的方法。

背景技術

共振機理低頻振蕩是由于外界周期性的功率擾動源的頻率與系統固有的低頻振蕩頻率接近而引發的。近年來由于電力系統容量和并網規模的擴大，系統中功率擾動源增多，共振機理低頻振蕩時有發生，對電力系統安全穩定運行造成嚴重危害。

靈活交流輸電力系統(FACTS)的出現為抑制共振機理低頻振蕩提供了新的有效手段，統一潮流控制器作(UPFC)為目前功能最全面的FACTS裝置，同時兼備線路潮流控制、電壓穩定、無功調節等多種功能。已有研究表明通過在統一潮流控制器中增加附加阻尼控制回路能夠提高系統的暫態穩定性，阻尼系統振蕩。但是傳統的統一潮流控制器附加阻尼控制對共振機理低頻振蕩的阻尼效果不佳，原因是共振機理低頻振蕩的擾動源持續地向系統中注入功率擾動，需要較高阻尼水平才能將其將抑制，而傳統的方法達不到相應的阻尼水平。

發明內容

本發明目的在于克服現有工程項目在執行過程中遇到問題時，本發明的提供了一種抑制電力系統低頻振蕩的方法，具體由以下技術方案實現：

所述抑制電力系統低頻振蕩的方法，包括如下步驟：

步驟1)對系統低頻振蕩信號源進行采集，對所述信號源進行隔直環節的處理，并采用帶通濾波器對所述信號源進行濾波處理，得到各個模態下的低頻振蕩偏差信號Δω_i，其中i為對應附加阻尼控制器的第i個通道；

步驟2)對各個振蕩模態下的低頻振蕩偏差信號Δω_i進行預處理，獲得轉速偏差信號的變化率

步驟3)將Δω_i、作為輸入信號，通過Sugeon模糊推理系統對所述輸入信號進行推理計算，生成對應振蕩模態下的UPFC附加阻尼控制信號；

步驟4)對所述UPFC附加阻尼控制信號進行放大、限幅操作之后，生成UPFC內環電流控制的控制量；

步驟5)將所述控制量引入基于有功無功解耦矢量控制的UPFC電流內環控制中，輸出UPFC換流器的參考值；

步驟6)根據所述參考值，獲取換流器觸發信號，使得UPFC向系統輸出對應頻率的低頻電流，以此抑制系統低頻振蕩。

所述抑制電力系統低頻振蕩的方法的進一步設計在于，所述步驟3)中，Sugeon模糊推理系統，通過遺傳算法進行參數優化的方法，步驟如下：

3-1)根據系統的實際情況選擇合理的Sugeno型模糊推理系統結構，所述系統的實際情況包括輸入/輸出變量的個數、模糊變量劃分、規則數；

3-2)通過測試信號法獲得附加控制信號ΔUS與發電機附加電磁轉矩ΔTe間的相位滯后特性；

3-3)根據所述相位滯后特性，構造模糊推理系統的訓練樣本；

3-4)對優化參數進行遺傳編碼；

3-5)確定遺傳個體的編碼長度；

3-6)確定適應度函數F_u，如式(2)：