[發明專利]一種確定電力系統穩定器安裝地點及參數的方法及系統

有效

• 申請號: 202110069293.9
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112909966B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 畢經天;孫華東;徐式蘊;郭強;趙兵;李亞樓;劉建
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 賈銀秋

1.一種確定電力系統穩定器安裝地點的方法，所述方法包括：

確定電力系統穩定器的候選安裝地點；

基于同步發電機和網絡的數學模型，獲取電力系統除電力系統穩定器外的其他部分的傳遞函數模型；

從所述傳遞函數模型中提取弱阻尼的開環振蕩模式，基于所述開環振蕩模式建立模式振蕩回路；

計算電力系統穩定器對所述模式振蕩回路的基于模式的電磁轉矩，從所述電磁轉矩中提取基于模式的阻尼轉矩系數，獲取各個電力系統穩定器的候選安裝地點對應的基于模式的阻尼轉矩系數；

將與絕對值最大的所述阻尼轉矩系數對應的電力系統穩定器的候選安裝地點確定為電力系統穩定器的安裝地點。

2.根據權利要求1所述的方法，所述從所述傳遞函數模型中提取弱阻尼的開環振蕩模式，基于所述開環振蕩模式建立模式振蕩回路，包括：

將電力系統中除電力系統穩定器外的開環振蕩模式設置為λ₀＝ξ₀+jω₀；

其中λ₀為開環振蕩模式，ξ₀和ω₀分別為該開環振蕩模式的衰減系數和振蕩頻率；

所述開環振蕩模式對應的微分方程為：

[s-(ξ₀+jω₀)][s-(ξ₀-jω₀)]＝s²+ds+k

其中，d＝-2ξ₀，s為拉普拉斯算子，d和k分別為上述微分方程的一次項系數和常數項；

對于電力系統中除電力系統穩定器外的其他部分，輸出變量Δy與輸入變量Δu之間的關系表示為：

其中，R(s)為輸入變量Δu到模式振蕩回路的前向傳遞函數；

建立所述開環振蕩模式設置λ₀＝ξ₀+jω₀的模式振蕩回路。

3.根據權利要求2所述的方法，所述計算電力系統穩定器對所述模式振蕩回路的基于模式的電磁轉矩，從所述電磁轉矩中提取基于模式的阻尼轉矩系數，包括：

將所述模式振蕩回路的輸入信號ΔT_M定義為基于模式的電磁轉矩：

ΔT_M＝R(λ₀)h(λ₀)Δy

系數R(λ₀)h(λ₀)為一個復數，其中R(λ₀)為前向通道傳遞函數R(s)在s＝λ₀時的數值，h(λ₀)為電力系統穩定器的傳遞函數h(s)在s＝λ₀時的數值；

根據Δy和之間的關系，得到其中Δy為輸出變量，為輸出變量的一階導數；

其中為基于模式的同步轉矩系數；

其中為基于模式的阻尼轉矩系數。

4.一種確定電力系統穩定器參數的方法，所述方法包括：

根據電力系統穩定器的數學模型，建立電力系統穩定器的傳遞函數模型；

基于同步發電機和網絡的數學模型，獲取電力系統除電力系統穩定器外的其他部分的傳遞函數模型；

從電力系統中除電力系統穩定器外的其他部分的傳遞函數模型中提取弱阻尼的開環振蕩模式，獲取所述開環振蕩模式的特征方程；

根據加入電力系統穩定器后閉環振蕩模式的目標值，獲取所述閉環振蕩模式的特征方程；

將所述開環振蕩模式的特征方程與所述閉環振蕩模式的特征方程進行對比，獲取電力系統穩定器需要提供的阻尼轉矩和同步轉矩；

基于所述阻尼轉矩、所述同步轉矩、電力系統穩定器的傳遞函數模型以及獲取電力系統除電力系統穩定器外的其他部分的傳遞函數模型，確定電力系統穩定器的參數。