[發明專利]基于錄波曲線的電力系統低頻振蕩分析與抑制方法

有效

• 申請號: 201910619468.1
• 申請日: 2019-07-10
• 公開（公告）號: CN110323741B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 徐振華;江偉;方日升;黃霆;黃道姍;吳丹岳;林耀東;林濟鏗;蘇毅;陳志;陳稻香;王文勇
• 申請（專利權）人: 國網福建省電力有限公司;國網福建省電力有限公司電力科學研究院;同濟大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/24
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 陳明鑫;蔡學俊

1.一種基于錄波曲線的電力系統低頻振蕩分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：采集電力系統低頻振蕩錄波曲線，并獲得曲線的振蕩頻率f₁；

步驟S2：構建電力系統線性化模型，并獲取其狀態矩陣A；

步驟S3：根據得到的振蕩頻率f₁和狀態矩陣A，判斷得到低頻振蕩原因；

所述步驟S3具體為：

步驟S31：計算A的特征值，若存在特征值λ_i(A)＝σ₁±j2πf₁，若σ₁是正數，則可判定系統振蕩是由弱阻尼引起；否則，系統振蕩是由共振引起；

步驟S32：若系統振蕩是由弱阻尼導致，進一步判斷是由勵磁系統導致，還是調速系統導致；

所述步驟S32具體為：

步驟S321：構建只包括勵磁系統的系統線性化模型，計算其等效附加阻尼轉矩系數D_ew，若D_ew＜0，則即可判定是由勵磁系統導致系統弱阻尼；否則轉步驟S322；

步驟S322：構建只包括調速系統的系統線性化模型，計算調速系統提供的附加阻尼系數D_g，若D_g＜0，則即可判定是由調速系統導致系統弱阻尼；

包括以下步驟：

(1)由共振引起的低頻振蕩抑制方法，則確定并消除相應的擾動源；

(2)由勵磁系統導致系統弱阻尼引發低頻振蕩的抑制方法：

通過添加電力系統穩定器而增大系統阻尼轉矩，以抑制由勵磁系統弱阻尼引起的低頻振蕩；

電力系統穩定器的傳遞函數為：

式中K_pss為電力系統穩定器放大倍數，T_w為預設的隔離環節時間常數，T₁、T₂、T₃、T₄為電力系統穩定器時間常數；

電力系統穩定器提供的附加轉矩為：

式中ω_d為振蕩頻率，D_pssd為電力系統穩定器附加阻尼轉矩系數，D_pssdΔω為電力系統穩定器附加的阻尼轉矩，K_pssk為附加同步轉矩系數；

(3)由調速系統導致系統弱阻尼引發低頻振蕩的抑制方法：

根據根軌跡圖優化調速系統參數進行抑制，根軌跡圖可以反映系統特征值在指定參數變化時的變化軌跡，在根軌跡圖中確定想要達到的特征值位置，并得到相應位置的參數值；該方法包括以下步驟：

i)確定需要調整的調速系統參數，及調整后系統所要達到的性能指標；

ii)針對需要調整的參數，繪制系統的根軌跡圖；

iii)根據性能指標，在根軌跡圖上確定符合指標的特征值位置及調整后的參數值。

2.根據權利要求1所述的基于錄波曲線的電力系統低頻振蕩分析方法，其特征在于，所述步驟S2具體為：根據振蕩錄波曲線發生的時間點，收集該時間點的發電機參數、調速系統參數、勵磁系統參數及系統運行狀態，構建系統的線性化模型，獲得其狀態矩陣A。