[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

本發明涉及一種基于錄波曲線的電力系統低頻振蕩分析方法，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；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和狀態矩陣A，判斷得到低頻振蕩原因。并根據低頻振蕩原因采用相應的抑制方法，抑制振蕩。本發明可以快速確定系統振蕩的根源及采用有效的治理措施。

技術領域

本發明涉及一種基于錄波曲線的電力系統低頻振蕩分析與抑制方法。

背景技術

低頻振蕩是電力系統在受擾情況下出現的系統功率振蕩現象，其頻率一般在0.2～2.5Hz之間，若振幅不斷增加，將可能導致系統的崩潰。福建省內近幾年連續發生多起低頻振蕩，因處理的及時，雖未造成重大事故，但這對福建電網的穩定運行帶來了潛在的威脅。因此，研究分析電網低頻振蕩發生機理并提出有效的抑制措施，在未發生低頻振蕩時消除其發生的條件，在已發生低頻振蕩時快速抑制其發展，是一個既有理論意義又有非常迫切的實際工程需求的研究課題之一。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種基于錄波曲線的電力系統低頻振蕩分析方法，可以快速確定系統振蕩的根源及采用有效的治理措施。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于錄波曲線的電力系統低頻振蕩分析方法，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。

進一步的，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。

進一步的，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。

進一步的，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。

基于錄波曲線的電力系統低頻振蕩抑制方法，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：