[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

本發明公開了一種電力系統穩定器的臨界增益整定方法及裝置，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；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；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，能減小臨界增益實測的誤差，有效整定電力系統穩定器的增益值，進而保證電力系統更加安全穩定運行。

技術領域

本發明涉及發電控制及電力系統穩定控制技術領域，尤其涉及一種電力系統穩定器的臨界增益整定方法及裝置。

背景技術

目前，作為勵磁系統附加阻尼控制的電力系統穩定器(PSS)是世界上使用最廣泛、最經濟且技術較為成熟的抑制電力系統低頻振蕩的有效措施。PSS抑制低頻振蕩的作用大小取決于PSS模型和參數，在PSS參數整定方面，按照相位補償法，PSS產生的附加阻尼力矩大小不僅取決于其超前滯后環節整定參數決定的補償相位，還取決于PSS增益整定值大小。

按照相關導則要求，目前PSS增益的整定方法主要采用基于現場試驗的臨界增益法，即在持續增大PSS增益過程中應觀察勵磁調節器或轉子電壓有無持續振蕩以確定臨界增益，最后PSS增益可取臨界增益的1/5～1/3。而在實際現場PSS臨界增益的試驗中，由于現場存在各種干擾，存在如何判別出現持續振蕩的問題。而長期以來實際PSS臨界增益實測工作中，為了安全起見，臨界增益測試中一旦觀測到轉子電壓波動，就認為達到臨界增益，而距離真正的臨界增益還有極大差距，結果相當保守，臨界增益測試誤差極大，導致PSS的作用沒有達到應有作用。

發明內容

本發明實施例提供一種電力系統穩定器的臨界增益整定方法及裝置，能減小臨界增益實測的誤差，進而保證電力系統更加安全穩定運行。

本發明一實施例提供一種電力系統穩定器的臨界增益整定方法，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；

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；

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中電力系統穩定器的臨界增益的整定。

作為上述方案的改進，所述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，具體包括：

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。

作為上述方案的改進，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，具體包括：

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。

作為上述方案的改進，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。