[发明专利]一种电网频率振荡的控制方法及系统

说明书

本发明涉及一种电网频率振荡的控制方法及系统，属于电力系统分析与控制技术领域。该方法包括求解电网的频率振荡模式，获得振荡频率、阻尼比；如果阻尼比低于设定的阈值，计算振荡频率处，各发电机原动系统的阻尼转矩系数；根据阻尼转矩系数的大小，调整各个发电机出力，从而提高频率振荡模式的阻尼比，使其达到设定的阈值。利用本发明能够有效提高频率振荡模式的阻尼比，从而防止电网发生频率振荡事故。

技术领域

本发明属于电力系统分析与控制技术领域，具体涉及一种电网频率振荡的控制方法及系统。

背景技术

近年来，国内发生了多起振荡频率低于传统低频振荡的超低频振荡事件，经过大量研究，该振荡为一次调频过程中出现的电力系统小扰动稳定问题，并且为全系统频率整体同调振荡，应称为频率振荡。现有抑制频率振荡的方法多集中于原动系统调速器参数的优化，但当系统出现阻尼比较低的频率振荡模式时，无法立刻对原动系统参数进行调节。频率振荡是系统有功频率控制过程中的振荡问题，发电机出力方案对频率振荡影响很大。因此，如何克服现有技术的不足是目前电力系统分析与控制技术领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种电网频率振荡的控制方法及系统，通过该方法能够有效提高频率振荡模式的阻尼比，从而防止电网发生频率振荡事故。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种电网频率振荡的控制方法，包括如下步骤：

求解电网的频率振荡模式，获得振荡频率f_d、阻尼比ζ；

如果阻尼比低于设定的阈值，计算振荡频率f_d处，各发电机原动系统的阻尼转矩系数K；

根据阻尼转矩系数的大小，调整各个发电机出力，从而提高频率振荡模式的阻尼比，使其达到设定的阈值。

进一步，优选的是，发电机原动系统的阻尼转矩系数K的计算方法为：

获取原动系统的传递函数模型G(s)，模型输入为负的发电机转速偏差-Δω，输出为机械功率偏差ΔP_m，即

将s＝j2πf_d带入G(s)，s为拉普拉斯算子，其实部即为阻尼转矩系数，即K＝Re(G(j2πf_d))。

进一步，优选的是，所述的原动系统包括调速器和原动机。

原调整各个发电机出力的方法为：

将各个发电机阻尼转矩系数从小到大排序，从阻尼系数最小和最大的发电机开始调整出力，阻尼转矩系数小的发电机减小出力，阻尼系数大的发电机等量增加出力，重新计算频率振荡模式，直到阻尼比达到设定的阈值。

原调整过程中，要保证发电机出力在其出力上下限范围内，网络传输功率在线路传输极限内。

本发明同时提供一种电网频率振荡的控制系统，包括：

第一处理模块，用于求解电网的频率振荡模式，获得振荡频率f_d、阻尼比ζ；

第二处理模块，用于如果阻尼比低于设定的阈值，计算振荡频率f_d处，各发电机原动系统的阻尼转矩系数K；

阻尼比调节模块，根据阻尼转矩系数的大小，调整各个发电机出力，从而提高频率振荡模式的阻尼比，使其达到设定的阈值。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述电网频率振荡的控制方法的步骤。