[发明专利]直流送出电网超低频振荡抑制方法及系统

说明书

本发明公开了一种直流送出电网超低频振荡抑制方法及系统。其中，该方法包括：对采集的频率信号进行低通滤波，在电网发生的振荡满足预设的超低频振荡判据后，根据频率偏差信号生成控制信号，直流阀控系统根据控制信号调整直流输出功率，增加系统正阻尼以达到抑制超低频振荡的目的。本发明解决了直流频率限制控制器(Frequency limit control‑FLC)和电网运行人员通过修改水轮机调速器参数对抑制超低频振荡的不足之处。

技术领域

本发明涉及电力系统稳定控制领域，涉及一种直流送出电网超低频振荡抑制方法及系统。

背景技术

由于直流具有快速可控性，因此可在直流送出电网中利用此特性抑制超低频振荡。以水电占比较高的直流输电电网为例，由于水轮机的负阻尼作用突出易导致系统在某种故障(短路故障、直流功率提升等)下出现超低频振荡(振荡频率小于0.1Hz)，此种振荡的振荡源难于一一辨识，振荡能量亦无法准确计算。

虽然直流频率限制控制器(以下简称FLC)对超低频振荡有一定的抑制作用，但当超低频的振荡幅值小于FLC的死区时，FLC将不能发挥作用，无法抑制超低频振荡。

其次电网运行人员通过修改水轮机调速器参数可以抑制超低频振荡，但同时也牺牲了电网的调频能力。

针对相关技术中不能有效抑制直流送出孤立电网中的超低频振荡，并为充分利用直流系统的快速可控性，本发明提出一种有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种直流送出电网超低频振荡抑制方法及系统，以至少解决现有电网运行人员只能通过修改水轮机调速器参数牺牲电网调频能力的局限，同时克服当超低频振荡幅值小于直流FLC的控制死区后FLC无能为力的不足。

为实现上述发明目的，本发明具体采用以下技术方案：

一种直流送出电网超低频振荡抑制方法，其特征在于，所述超低频振荡抑制方法包括以下步骤：

步骤1：对采集的频率信号进行低通滤波，判断电网是否发生了超低频振荡；

步骤2：在电网发生超低频振荡后；根据频率偏差信号生成控制信号；

步骤3：根据所述控制信号调整直流输出功率增加系统正阻尼，以达到抑制超低频振荡的目的。

进一步优选，

在步骤1中，电网超低频振荡判断方法，还包括：

对采集频率信号进行低通滤波处理后计算与50Hz的频率偏差，并求取频率偏差的导数，得到频率偏差和频率偏差导数信号；

根据频率偏差和频率偏差导数实时计算各自相邻极值点的时间差；

根据时间差及频率偏差幅值是否达到预设值判断超低频振荡是否发生。

若|Δt₁-Δt₂|≤1s且10s≤Δt₁+Δt₂≤50s且频率偏差振荡幅值大于0.05Hz，则判断电网发生了超低频振荡；其中，Δt₁为频率偏差信号相邻两个极值点之间的时间间隔，Δt₂为频率偏差导数相邻两个极值点之间的时间间隔。

在步骤2中，当判断出电网发生超低频振荡之后，将频率偏差信号输入到超低频振荡抑制控制器中产生控制指令。

选择比例微分(Proportion differentiation-PD)控制器作为超低频振荡抑制控制器；