[发明专利]一种电力系统稳定器

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统稳定控制技术领域，是一种能够保证在进行稳定控制时，使电力系统稳定器(Power System Stabilizer，PSS)具有足够的临界增益的一种电力系统稳定器。

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 Force38.01.07)对电网低频振荡问题进行研究，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。

随着控制理论和智能算法的发展，关于电力系统稳定器(PSS)的设计及其参数整定已经有大量的研究，文献“An approach to PSS design for transient stability improvement through supplementary damping of the common low-frequency”.(Grondin R.，Kamwa I.，Soulieres L，et al.IEEE Transactions on Power Systems，1993，8(3)：954-963)提出了一种多通道PSS，拓宽了PSS的致稳频带；文献“Design of an adaptive PSS based on recurrent adaptive control theory”(Peng Z，Malik O P.IEEE Transactions on Energy Conversion，2009，24(4)：884-892.)提出一种使用自适应算法的智能控制PSS；文献“一种基于协同控制理论的分散非线性PSS”(赵平，姚伟，王少荣，等.中国电机工程学报，2013，33(25)：115-122.)提出了一种基于非线性控制理论的PSS，为电力系统稳定控制提供了丰富的手段。

上述的研究分别以提高系统小干扰稳定性为目标，主要开展控制器的结构设计、算法设计或参数优化工作，在针对实际问题时，由于算法上的复杂度以及实现方式的复杂度等原因，不能在实际工程中应用。而目前，我国大量的发电机均使用了以功率型PSS为模型的电力系统稳定器，在实际应用中，由于多机系统下PSS的整定技术尚不成熟，关于其参数整定方式仍是按照基于单机无穷大的相位补偿法进行整定。但是，在一些系统中，这样整定的PSS将会因为临界增益达不到增益整定值的3倍而不能满足《电力系统稳定器整定试验导则》中关于PSS并网运行的要求。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种电力系统稳定器，旨在解决现有的电力系统稳定器在进行低频振荡控制时临界增益不足的问题。

本发明提供了一种电力系统稳定器，包括加法器、临界增益提升模块、以及依次连接的测量模块、增益模块、第一隔直模块、相位补偿模块和第一输出限幅模块；所述临界增益提升模块的输入端连接至所述增益模块的输出端，所述临界增益提升模块的输出端连接至所述加法器的第二输入端，所述加法器的第一输入端连接至所述第一输出限幅模块的输出端；所述临界增益提升模块用于提升3Hz～20Hz频段所述电力系统稳定器的相位特性并输出第二电压控制信号Δu_s2；所述加法器用于将所述第一输出限幅模块输出的第一电压控制信号Δu_s1与所述第二电压控制信号Δu_s2相加后输出电压控制信号Δu_s。

其中，所述临界增益提升模块的传递函数为T_c为临界增益提升模块的时间常数，T_c<0.01s，K_c为临界增益提升模块的增益，K_c＝(1.1-1.2)K_cmin，K_cmin为临界增益提升模块的增益最小值。

其中，通过调节临界增益提升模块的增益K_c的值，直到临界增益提升模块相位特性的极小值对应的点同时满足时的Κ_c即为Κ_cmin，其中，指的是Δu_s信号相位，ω₀指的是该相位特性极小值点所对应的角速度。