[发明专利]电力稳定器放大倍数校正方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使发电机转速在干扰下恢复稳定的控制技术，尤其涉及一种电力稳定器放大倍数校正方法。

背景技术

目前，随着电力系统规模的扩大、互联以及大型机组快速励磁系统的采用使得低频振荡问题日益突出，严重威胁到电力系统的安全运行；理论和实践表明，采用电力系统稳定器（Power System Stabilizer，PSS)抑制低频振荡是一种简单有效的方法。

现有的PSS主要由信号处理、滤波、超前-滞后和放大等单元组成；在其设计过程中，对它的放大倍数整定十分重要，因为PSS的阻尼作用主要由稳定器放大倍数的大小来决定。

电力系统是一个动态平衡的非线性复杂大系统，其运行条件是易变的，若稳定器放大倍数是在某一运行条件下整定得到的固定值，则当电力系统运行条件变化时，由于放大倍数过小可能不再满足提供足够阻尼的要求，或放大倍数过大而恶化控制及电压校正的性能。

为了提高对运行条件变化的适应性，现有技术中有的采用微机构成的线路电抗识别器，它可以随着系统电抗的改变，通过查表的方式，查出事先通过计算存入的对应于电抗值的稳定器放大倍数；实际运行中，不仅需要电抗识别器测定大量的参数（有功功率、无功功率、发电机端电压和功角等），而且还需进行一系列的计算、比较、电抗选择和查表等操作，另外，其中涉及的查表法如果要将表做得较详细，则工作量巨大而繁琐；而电力系统运行条件是千变万化的，查表法存在着适应性差、灵活性差，误差难以控制的缺点。

由于电抗识别器存在种种缺陷，研究者们又提出了采用在线调节的方法对稳定器放大倍数进行调节，但这些方案都有一个共通点：首先，需要在稳定器中设置一个放大倍数基准值，让该基准值能够在较大运行范围内工作。其次，再采用各类控制手段对该基准值进行在线修正，以达到对运行条件变化的适应的目的。在2004年8月，IEEE制定了最新的电力系统稳定性的定义及分类，将功角的稳定分为静态稳定性（小干扰功角稳定性）和暂态稳定性（大干扰功角稳定性）两类。上述方案在电力系统正常运行、小干扰和大干扰的不同情况下，放大倍数均对同一基准值进行修正。特别是在电力系统两种运行状态差距非常大的情况下，如正常运行和大干扰两种状态，放大倍数采用的是同一个基准值。经实验验证，该方法对稳定器放大倍数的调整显得过于粗糙，不能得到最佳的稳定控制效果。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明通过一系列手段，使系统能根据发电机的运行状态需要，动态地调整稳定器放大倍数，使不同振荡周期之间的振荡幅值呈衰减的趋势；具体方案为：一种电力稳定器放大倍数校正方法，该方法包括如下步骤：

1）分别针对发电机的不同运行状态设置对应的稳定器放大倍数基准值：发电机工作于正常工作状态时对应的稳定器放大倍数基准值记为发电机工作于小干扰状态时对应的稳定器放大倍数基准值记为发电机工作于大干扰状态时对应的稳定器放大倍数基准值记为

2）当发电机在运行过程中受到干扰时，发电机实际转速与期望转速之间的速度差呈周期性振荡，实际转速与期望转速之间的速度差也即转速偏离值，获取连续的转速偏离值的波峰值和波谷值；

3）将单个的波峰值或波谷值定义为转速偏离峰值，在时序上相邻的两个转速偏离峰值，根据前一转速偏离峰值计算后一转速偏离峰值对应的理论值：设某一时间段内顺次出现的两个转速偏离峰值依次为Δω_max(I)和Δω_max(I+1)；根据Δω_max(I)，计算标准阻尼条件下与Δω_max(I+1)在时序上对应的理论值：

Δω_max(I+1)^*＝Δω_max(I)·exp{-d^*·2πf[t(I+1)-t(I)]}

其中，Δω_max(I+1)^*即为后一转速偏离峰值对应的理论值；exp为指数函数；d^*为标准阻尼；f为振荡频率；t(I+1)为获取到Δω_max(I+1)时的时间点；t(I)为获取到Δω_max(I)时的时间点；

4）根据下式计算调整系数λ：