[发明专利]采用储能装置抑制互联电力系统联络线功率振荡的方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统稳定控制技术领域，尤其是涉及储能装置在电力系统功率振荡抑制中的应用技术。

背景技术

国际大电网会议第38研究委员会曾组织专门工作组(Task Force 38.01.07)对低频振荡进行研究，其结论指出：为消除振荡的威胁，首先应仔细考虑研究整定系统中主要发电机的电力系统稳定器（PSS）；其次应研究系统中现有高压直流输电（HVDC）、静止无功补偿器（SVC）附加控制器的参数整定，使之提供附加阻尼效果；然后考虑利用TCSC等FACTS装置提供平滑的阻尼控制；最后可考虑在系统中增加完全用于阻尼振荡的新装置。

迄今为止，PSS仍然是抑制电力系统低频振荡最为简单、经济而且有效的措施。PSS的基本原理是在自动电压调节（AVR）的基础上，辅以转速偏差                                                、频率偏差和功率偏差中的一种或两种信号作为附加控制，产生与同轴的附加力矩，增加系统对低频振荡的阻尼，以增强电力系统动态稳定性。通常情况下，用相位补偿的方法配置PSS参数，针对某一给定运行方式和在某一振荡频率下设计控制装置的参数，在参数设计选择合适的情况下，可改善系统的阻尼特性并提高系统的稳定性。

由于联络线上的功率振荡通常涉及了大量的发电机组，PSS仅以发电机自身的转速偏差、频率偏差和功率偏差中的一种或两种信号作为附加控制, 不能有效抑制涉及全局的联络线上的功率振荡。

本发明将储能装置直接安装在联络线上，取联络线的功率做输入进行控制，为抑制联络线的功率振荡提供了一种途径。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种采用储能装置抑制互联电力系统联络线功率振荡的方法，以解决大型互联电力系统重要联络线上的功率振荡问题。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供一种利用并联型储能装置抑制互联电力系统联络线功率振荡的方法，具体是：以与储能装置所在母线相连的联络线线路功率作为输入信号，通过测量放大环节、隔直环节、移相环节后得到储能等效电导，再用等效电导乘以机端电压的平方得到储能功能指令值，然后储能的变频器通过给定的功率值产生指定的有功功率注入到电网，从而抑制输电线路上的功率振荡。

所述储能装置是指并联接在电力系统母线上，可以从电力系统吸收功率或者发出功率到电力系统的一类装置，为了使储能装置可以精确地按给定的功率指令值吸收或发出功率，一般采用变频器作为储能装置的功率转换环节。所述储能的变频器可以采用通用的技术成熟的变频器。

本发明提供上述的方法，其步骤包括：确定储能装置的安装地点；对联络线两端的电网进行等值，构造含两台等值发电机的系统；建立全系统的状态空间模型；用留数法设计控制器参数；对控制器参数进行优化。

本发明的有益效果主要是：

提出了一种新的基于储能装置的抑制互联电力系统区域间重要联络线上功率振荡的方法。该方法取储能装置接入点临近线路的有功功率做输入，不依赖远方通信，控制器结构简单，可靠，容易整定控制器参数。安装300MW的储能装置可以抑制振幅约为1400MW的功率振荡，如图3至图5所示。

附图说明

图1是两区域示意图。

图2是储能装置所采用的控制器结构框图。

图3是华中电网～特高压线路有功功率曲线图。

图4是特高压线路～华中电网有功功率曲线图。

图5是特高压线路有功功率曲线图。

图6是优化储能装置控制器参数的流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种采用储能装置抑制互联电力系统区域间重要联络线上功率振荡的方法，该方法以与储能装置所在母线相连的联络线线路功率作为输入信号，通过测量放大环节、隔直环节、移相环节后得到储能等效电导，再用等效电导乘以机端电压的平方得到储能功能指令值。储能的变频器通过给定的功率值产生指定的有功功率注入到电网，从而抑制输电线路上的功率振荡。

本发明提供的方法是：第一步，将联络线两端的系统等值成两台等值发电机，构成一个双机系统，采用留数法设计控制器参数。“利用留数进行可控串补控制装置参数的配置”(田芳，周孝信，电网技术， 1999，Vol23， pp1-5) 中介绍了留数法。第二步，以第一步得到的控制器参数作为初始值，设置系统故障和控制目标，用粒子群算法对控制器参数进行优化，最终确定一组最优的控制器参数。“微粒群算法综述”(谢晓锋，张文俊，杨之廉，控制与决策，2003, Vol.18，pp129-234)中介绍了粒子群算法。