[發(fā)明專利]一種抑制頻率振蕩的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器參數(shù)優(yōu)化方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910937205.5
• 申請(qǐng)日: 2019-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110661259B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳磊;段榮華;李青蘭;吳琛;閔勇;黃偉;徐飛;程旻;胡偉;張丹;劉旭斐;侯有韜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;H02J3/24
• 代理公司: 昆明正原專利商標(biāo)代理有限公司 53100
• 代理人: 金耀生;于洪

本發(fā)明涉及一種抑制頻率振蕩的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器參數(shù)優(yōu)化方法及系統(tǒng)，屬于電力系統(tǒng)分析與控制技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括：獲取待優(yōu)化電力系統(tǒng)在低頻振蕩模式下的最小阻尼比，以用于建立基于低頻振蕩模式阻尼比的目標(biāo)函數(shù)；根據(jù)頻率振蕩對(duì)應(yīng)頻段發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)相位約束條件、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的決策變量和所述目標(biāo)函數(shù)建立優(yōu)化模型，以得到電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的參數(shù)優(yōu)化調(diào)節(jié)方案；根據(jù)所述參數(shù)優(yōu)化調(diào)節(jié)方案，對(duì)所述待優(yōu)化電力系統(tǒng)的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以對(duì)頻率振蕩進(jìn)行抑制。本發(fā)明通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以使得參數(shù)優(yōu)化后的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器能在有效抑制傳統(tǒng)低頻振蕩的同時(shí)，顯著提高頻率振蕩的阻尼比，從而抑制頻率振蕩。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)分析與控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抑制頻率振蕩的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器參數(shù)優(yōu)化方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)低頻振蕩是指由于阻尼不足引起發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子間的持續(xù)相對(duì)搖擺，振蕩頻率一般在0.1～2.5Hz之間。近年來(lái)，在實(shí)際電網(wǎng)中發(fā)生了多起振蕩頻率低于傳統(tǒng)低頻振蕩頻率的振蕩事件，經(jīng)過(guò)大量研究得知，該振蕩是一種與低頻振蕩機(jī)理不同的振蕩，并非發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子間的相對(duì)振蕩，該振蕩為一次調(diào)頻過(guò)程中出現(xiàn)的電力系統(tǒng)小擾動(dòng)穩(wěn)定問(wèn)題，并且為全系統(tǒng)頻率整體同調(diào)振蕩，稱為頻率振蕩，也可稱其為超低頻頻率振蕩。

目前對(duì)頻率振蕩的研究還不夠深入，沒(méi)有一種有效的方法對(duì)頻率振蕩問(wèn)題進(jìn)行處理。因此，現(xiàn)在亟需一種抑制頻率振蕩的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器參數(shù)優(yōu)化方法及系統(tǒng)來(lái)解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種抑制頻率振蕩的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器參數(shù)優(yōu)化方法及系統(tǒng)，采用該方法對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以使得參數(shù)優(yōu)化后的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器能在有效抑制傳統(tǒng)低頻振蕩的同時(shí)，顯著提高頻率振蕩的阻尼比，從而抑制頻率振蕩。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種抑制頻率振蕩的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器參數(shù)優(yōu)化方法，包括：

獲取待優(yōu)化電力系統(tǒng)在低頻振蕩模式下的最小阻尼比，以用于建立基于低頻振蕩模式阻尼比的目標(biāo)函數(shù)；

根據(jù)頻率振蕩對(duì)應(yīng)頻段發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)相位約束條件、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的決策變量和所述目標(biāo)函數(shù)建立優(yōu)化模型，以得到電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的參數(shù)優(yōu)化調(diào)節(jié)方案；

根據(jù)所述參數(shù)優(yōu)化調(diào)節(jié)方案，對(duì)所述待優(yōu)化電力系統(tǒng)的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器的參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以對(duì)頻率振蕩進(jìn)行抑制。

進(jìn)一步地，所述決策變量包括電力系統(tǒng)穩(wěn)定器增益、隔直環(huán)節(jié)時(shí)間常數(shù)和超前滯后環(huán)節(jié)時(shí)間常數(shù)。

進(jìn)一步地，所述目標(biāo)函數(shù)為：

J＝min{ξ_i,j,i∈S,j＝1,...,n}；

其中，ξ_i,j表示第j種電力系統(tǒng)運(yùn)行方式下第i個(gè)低頻振蕩模式的阻尼比，S表示所有低頻振蕩模式的集合，n表示有n種電力系統(tǒng)運(yùn)行方式。

進(jìn)一步地，所述頻率振蕩對(duì)應(yīng)頻段發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)相位約束條件為：

其中，表示頻率振蕩頻段所有的振蕩頻率，φ(jω_d)表示相位角；φ_max和φ_min分別是相位的最大值和最小值，f_u和f_l分別是頻率范圍的最大值和最小值。

進(jìn)一步地，所述優(yōu)化模型為：