[發明專利]一種電力系統穩定器的臨界增益整定方法及裝置

有效

• 申請號: 201910049122.2
• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN109802403B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 陳剛;梅勇
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;中國南方電網有限責任公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

1.一種電力系統穩定器的臨界增益整定方法，其特征在于，包括：

構建待測發電機的單機無窮大系統的機電暫態模型；

從預設的所述待測發電機的電力系統穩定器的初始增益開始，按照預設的增益步長，采用所述機電暫態模型進行仿真，得到勵磁振蕩模態的根軌跡；其中，將所述電力系統穩定器的初始增益輸入到所述機電暫態模型進行小擾動特征根頻域仿真計算，得到勵磁振蕩模態的特征根；按照所述增益步長，逐步提高所述電力系統穩定器的增益的取值，以得到勵磁振蕩模態的根軌跡；

根據預設的臨界阻尼比閾值，對所述勵磁振蕩模態的根軌跡進行處理，得到所述電力系統穩定器的臨界增益；其中，當檢測到勵磁振蕩模態的根軌跡出現當前特征根的阻尼比為負值時，停止小擾動特征根頻域仿真計算，將上一個特征根的阻尼比作為第一阻尼比，并獲取所述第一阻尼比對應的第一增益；當檢測到所述第一阻尼比不大于所述臨界阻尼比閾值時，將所述第一增益作為電力系統穩定器的臨界增益；

將所述電力系統穩定器的臨界增益輸入到所述機電暫態模型，進行機端電壓階躍的時域仿真驗證，完成所述待測發電機的電力系統穩定器的臨界增益的整定。

2.如權利要求1所述的電力系統穩定器的臨界增益整定方法，其特征在于，所述根據預設的臨界阻尼比閾值，對所述勵磁振蕩模態的根軌跡進行處理，得到所述電力系統穩定器的臨界增益，具體還包括：

當檢測到所述第一阻尼比大于所述臨界阻尼比閾值時，將所述第一增益作為所述初始增益，減小所述增益步長，重新進行勵磁振蕩模態的根軌跡計算和處理，直至檢測到所述第一阻尼比不大于所述臨界阻尼比閾值，將所述第一增益作為電力系統穩定器的臨界增益。

3.如權利要求1所述的電力系統穩定器的臨界增益整定方法，其特征在于，所述將所述電力系統穩定器的臨界增益輸入到所述機電暫態模型，進行機端電壓階躍的時域仿真驗證，完成所述待測發電機的電力系統穩定器的臨界增益的整定，具體包括：

以預設的電壓閾值設置小擾動階躍響應；

根據所述電力系統穩定器的臨界增益，采用所述機電暫態模型對所述待測發電機進行小擾動階躍響應時域仿真，得到電壓曲線和功率曲線。

4.如權利要求3所述的電力系統穩定器的臨界增益整定方法，其特征在于，所述將所述電力系統穩定器的臨界增益輸入到所述機電暫態模型，進行機端電壓階躍的時域仿真驗證，完成所述待測發電機的電力系統穩定器的臨界增益的整定，具體還包括：

當檢測到所述電壓曲線和功率曲線出現等幅振蕩時，所述電力系統穩定器的臨界增益驗證成功，完成所述電力系統穩定器的臨界增益的整定。

5.一種電力系統穩定器的臨界增益整定裝置，其特征在于，包括：

模型構建模塊，用于構建待測發電機的單機無窮大系統的機電暫態模型；

仿真模塊，用于從預設的所述待測發電機的電力系統穩定器的初始增益開始，按照預設的增益步長，采用所述機電暫態模型進行仿真，得到勵磁振蕩模態的根軌跡；其中，將所述電力系統穩定器的初始增益輸入到所述機電暫態模型進行小擾動特征根頻域仿真計算，得到勵磁振蕩模態的特征根；按照所述增益步長，逐步提高所述電力系統穩定器的增益的取值，以得到勵磁振蕩模態的根軌跡；

根軌跡處理模塊，用于根據預設的臨界阻尼比閾值，對所述勵磁振蕩模態的根軌跡進行處理，得到所述電力系統穩定器的臨界增益；其中，當檢測到勵磁振蕩模態的根軌跡出現當前特征根的阻尼比為負值時，停止小擾動特征根頻域仿真計算，將上一個特征根的阻尼比作為第一阻尼比，并獲取所述第一阻尼比對應的第一增益；當檢測到所述第一阻尼比不大于所述臨界阻尼比閾值時，將所述第一增益作為電力系統穩定器的臨界增益；

驗證模塊，用于將所述電力系統穩定器的臨界增益輸入到所述機電暫態模型，進行機端電壓階躍的時域仿真驗證，完成所述待測發電機的電力系統穩定器的臨界增益的整定。

6.一種電力系統穩定器的臨界增益整定裝置，包括處理器、存儲器以及存儲在所述存儲器中且被配置為由所述處理器執行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現如權利要求1至4中任意一項所述的電力系統穩定器的臨界增益整定方法。

7.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質包括存儲的計算機程序，其中，在所述計算機程序運行時控制所述計算機可讀存儲介質所在設備執行如權利要求1至4中任意一項所述的電力系統穩定器的臨界增益整定方法。