[發(fā)明專利]一種確定電力系統穩(wěn)定器安裝地點及參數的方法及系統

有效

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• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112909966B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)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

本發(fā)明公開了一種確定電力系統穩(wěn)定器安裝地點及參數的方法及系統，其中方法包括：確定電力系統穩(wěn)定器的候選安裝地點；基于同步發(fā)電機和網絡的數學模型，獲取電力系統除電力系統穩(wěn)定器外的其他部分的傳遞函數模型；從傳遞函數模型中提取弱阻尼的開環(huán)振蕩模式，基于開環(huán)振蕩模式建立模式振蕩回路；計算電力系統穩(wěn)定器對模式振蕩回路的基于模式的電磁轉矩，從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(wěn)定器的候選安裝地點對應的基于模式的阻尼轉矩系數；將與絕對值最大的阻尼轉矩系數對應的電力系統穩(wěn)定器的候選安裝地點確定為電力系統穩(wěn)定器的安裝地點；結合電力系統與電力系統穩(wěn)定器的傳遞函數模型，確定電力系統穩(wěn)定器的參數。

技術領域

本發(fā)明涉及電力系統動態(tài)穩(wěn)定性的分析與控制技術領域，更具體地，涉及一種確定電力系統穩(wěn)定器安裝地點及參數的方法及系統。

背景技術

近年來，為了滿足電力系統日益增長的負荷需求，大功率發(fā)電機組相繼投入運行，輸電線路輸送的功率不斷提高；同時，由于一次能源與負荷需求的逆向分布，世界上很多國家和地區(qū)形成互聯大電網的格局，區(qū)域電網間的聯系薄弱；另外，為了增強發(fā)電和輸電的經濟性和可靠性，大量新裝置、新技術也越來越多地投入使用。以上這些因素都會對電力系統可持續(xù)、安全、穩(wěn)定運行的目標造成破壞。其中，低頻功率振蕩問題是目前威脅互聯電網安全穩(wěn)定運行和制約電網傳輸能力的一大問題。

在電力系統低頻振蕩的研究方法中，應用于單機無窮大系統分析的阻尼轉矩分析法理論完備，物理意義明確，可以清晰地展示出控制器對機電振蕩回路的作用路徑，阻尼轉矩的正負可以明確體現出控制器對電力系統小干擾穩(wěn)定性影響的好壞；然而，在多機電力系統的阻尼轉矩分析中，雖然通過阻尼轉矩分配的全景演示圖，可以展示出多機系統中的控制器對振蕩模式的影響路徑，但存在一定的局限性，若對每臺同步機的機電振蕩回路進行阻尼轉矩求解，得到的阻尼轉矩與振蕩模式阻尼并無直接的對應關系，使得阻尼轉矩分析法在多機電力系統中的適用度下降。

因此，需要一種技術，以對電力系統穩(wěn)定器的安裝地點進行確定。

發(fā)明內容

本發(fā)明技術方案提供一種確定電力系統穩(wěn)定器安裝地點及參數的方法及系統，以解決如何確定電力系統穩(wěn)定器安裝地點的問題。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種確定電力系統穩(wěn)定器安裝地點及參數的方法，所述方法包括：

確定電力系統穩(wěn)定器的候選安裝地點；

基于同步發(fā)電機和網絡的數學模型，獲取電力系統除電力系統穩(wěn)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(huán)振蕩模式，基于所述開環(huán)振蕩模式建立模式振蕩回路；

計算電力系統穩(wěn)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(wěn)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(wěn)定器的候選安裝地點確定為電力系統穩(wěn)定器的安裝地點。

優(yōu)選地，所述從所述傳遞函數模型中提取弱阻尼的開環(huán)振蕩模式，基于所述開環(huán)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(wěn)定器外的開環(huán)振蕩模式設置為λ₀＝ξ₀+jω₀；

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

所述開環(huán)振蕩模式對應的微分方程為：

[s-(ξ₀+jω₀)][s-(ξ₀-jω₀)]＝s²+ds+k