[发明专利]一种电力系统稳定器的临界增益整定方法及装置

说明书

本发明公开了一种电力系统稳定器的临界增益整定方法及装置，包括构建待测发电机的单机无穷大系统的机电暂态模型；从预设的所述待测发电机的电力系统稳定器的初始增益开始，按照预设的增益步长，采用所述机电暂态模型进行仿真，得到励磁振荡模态的根轨迹；根据预设的临界阻尼比阈值，对所述励磁振荡模态的根轨迹进行处理，得到所述电力系统稳定器的临界增益；将所述电力系统稳定器的临界增益输入到所述机电暂态模型，进行机端电压阶跃的时域仿真验证，完成所述待测发电机的电力系统稳定器的临界增益的整定，能减小临界增益实测的误差，有效整定电力系统稳定器的增益值，进而保证电力系统更加安全稳定运行。

技术领域

本发明涉及发电控制及电力系统稳定控制技术领域，尤其涉及一种电力系统稳定器的临界增益整定方法及装置。

背景技术

目前，作为励磁系统附加阻尼控制的电力系统稳定器(PSS)是世界上使用最广泛、最经济且技术较为成熟的抑制电力系统低频振荡的有效措施。PSS抑制低频振荡的作用大小取决于PSS模型和参数，在PSS参数整定方面，按照相位补偿法，PSS产生的附加阻尼力矩大小不仅取决于其超前滞后环节整定参数决定的补偿相位，还取决于PSS增益整定值大小。

按照相关导则要求，目前PSS增益的整定方法主要采用基于现场试验的临界增益法，即在持续增大PSS增益过程中应观察励磁调节器或转子电压有无持续振荡以确定临界增益，最后PSS增益可取临界增益的1/5～1/3。而在实际现场PSS临界增益的试验中，由于现场存在各种干扰，存在如何判别出现持续振荡的问题。而长期以来实际PSS临界增益实测工作中，为了安全起见，临界增益测试中一旦观测到转子电压波动，就认为达到临界增益，而距离真正的临界增益还有极大差距，结果相当保守，临界增益测试误差极大，导致PSS的作用没有达到应有作用。

发明内容

本发明实施例提供一种电力系统稳定器的临界增益整定方法及装置，能减小临界增益实测的误差，进而保证电力系统更加安全稳定运行。

本发明一实施例提供一种电力系统稳定器的临界增益整定方法，包括：

构建待测发电机的单机无穷大系统的机电暂态模型；

从预设的所述待测发电机的电力系统稳定器的初始增益开始，按照预设的增益步长，采用所述机电暂态模型进行仿真，得到励磁振荡模态的根轨迹；

根据预设的临界阻尼比阈值，对所述励磁振荡模态的根轨迹进行处理，得到所述电力系统稳定器的临界增益；

将所述电力系统稳定器的临界增益输入到所述机电暂态模型，进行机端电压阶跃的时域仿真验证，完成所述待测发电机中电力系统稳定器的临界增益的整定。

作为上述方案的改进，所述从预设的所述待测发电机的电力系统稳定器的初始增益开始，按照预设的增益步长，采用所述机电暂态模型进行仿真，得到励磁振荡模态的根轨迹，具体包括：

将所述电力系统稳定器的初始增益输入到所述机电暂态模型进行小扰动特征根频域仿真计算，得到励磁振荡模态的特征根；

按照所述增益步长，逐步提高所述电力系统稳定器的增益的取值，以得到励磁振荡模态的根轨迹。

作为上述方案的改进，所述根据预设的临界阻尼比阈值，对所述励磁振荡模态的根轨迹进行处理，得到所述电力系统稳定器的临界增益，具体包括：

当检测到励磁振荡模态的根轨迹出现当前特征根的阻尼比为负值时，停止小扰动特征根频域仿真计算，将上一个特征根的阻尼比作为第一阻尼比，并获取所述第一阻尼比对应的第一增益。

作为上述方案的改进，所述根据预设的临界阻尼比阈值，对所述励磁振荡模态的根轨迹进行处理，得到所述电力系统稳定器的临界增益，具体还包括：

当检测到所述第一阻尼比不大于所述临界阻尼比阈值时，将所述第一增益作为电力系统稳定器的临界增益。