[发明专利]采用广域信号的电力系统稳定器运行条件及状态转换方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统稳定器运行条件及状态转换方法，尤其是涉及采用广域信号的电力系统稳定器运行条件及状态转换方法。

背景技术

广域测量系统(WAMS,Wide Area Measurement System)是电力系统新一代的动态测量系统，提供了大区域互联电网中重要节点的同步测量数据，其测量间隔通常为10毫秒或20毫秒，可准确监测各节点的动态过程，WAMS的飞速发展使得电力系统广域动态闭环控制成为可能。低频振荡的在线监测与阻尼控制是WAMS的重要应用领域，其中采用广域反馈信号的电力系统稳定器（PSS，Power System Stabilizer）是实现广域阻尼控制的主要手段，同时也是基于WAMS的低频振荡阻尼控制的研究热点。

目前采用广域反馈信号的电力系统稳定器（以下简称广域PSS）的设计理论以线性时不变系统理论为基础，首先要考虑针对振荡模式的反馈信号能观性及控制点能控性，衡量能观性和能控性主要有留数指标和几何指标两种。基于这两个指标进行广域PSS的参数设计方法被广泛研究，并派生出阻尼力矩分析等与线性时不变系统理论本质上等效的方法。但上述基于线性时不变理论的结论不适于分析系统状态变化时的广域PSS控制。此外，考虑时延对广域PSS控制效果的影响，相关研究提出了Smith预测方法、Padé逼近法以及基于线性矩阵不等式(LMI)的广域PSS设计方法，这些方法通过对固定时延的处理，减小系统发生失稳的可能性，后者设计的广域PSS还可以适应一定的时滞范围。

广域PSS在实际电力系统中应用时，运行调度人员在关心广域PSS控制效果的同时，也非常关注广域PSS对系统运行状态改变的适应性，即什么运行状态下可能导致广域PSS的错误动作，以及如何避免这些情况的发生，这需要对广域PSS的投运条件进行研究。目前对广域PSS的研究主要集中在上述热点内容，而尚未有明确给出其在实际系统中投运条件的研究。综上，为保证电力系统广域稳定，广域电力系统稳定器正确动作，亟需一种适用于采用广域反馈信号的电力系统稳定器的投运条件及运行状态转换方法。

发明内容

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种采用广域信号的电力系统稳定器运行条件及状态转换方法，其特征在于，定义三种广域PSS的运行状态，分别是：

退出状态：广域PSS处于停运状态，控制输出为0，仅能通过“手动投入”条件进入运行状态，任何状态下均能通过“手动退出”条件返回退出状态；

投入状态：广域PSS由退出状态进入工作状态后的第一个状态，此状态下广域PSS的输出仍为0，通过判定是否满足激活条件决定是否进入激活状态；

激活状态：广域PSS满足各项投运条件而输出控制量的状态，通过判定是否满足激活条件决定是否返回投入状态。

在上述的采用广域信号的电力系统稳定器运行条件及状态转换方法，所述投入状态和激活状态中，激活条件需要同时满足以下三个条件，分别是：

激活条件一：本地功率激活条件，即：

以控制机组的额定容量为功率基值，本地功率激活条件b_LP根据以下条件判断：

判断1：本地有功功率大于阈值P_max则满足本地功率激活条件,本地有功功率小于阈值P_min则不满足本地功率激活条件，而本地有功功率大于等于阈值P_min且小于等于阈值P_max状态下，保持当前对本地功率激活条件的判断状态；

激活条件二：爬坡激活条件，定义爬坡激活条件为b_C，根据以下条件判断：

判断1：长滤波与短滤波结果差的绝对值R_abs大于阈值ΔV_ls-max则不满足爬坡激活条件，若绝对值R_abs小于阈值ΔV_ls-min则满足爬坡激活条件，采用滞回区间比较方法，而绝对值R_abs大于等于阈值ΔV_ls-max且小于等于阈值ΔV_ls-min状态下，保持当前对爬坡激活条件的判断状态；