CN103187732A - 一种电力系统稳定器参数优化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电力系统稳定器参数优化方法，其步骤为第一步根据不同工况对有功功率和无功功率进行分区：有功功率分为两个区：0<P1≤0.5Pe；0.5Pe<P2≤Pe。无功功率分为三个区：Q1<0；0<Q2≤0.5Qe；0.5Qe<Q3≤Qe。根据有功功率区间和无功功率区间，将功率分为五个区间如下：功率区1：0<P1≤0.5Pe、Q1<0；功率区2：0<P1≤0.5Pe、0<Q2≤0.5Qe；功率区3：0.5Pe<P2≤Pe、Q1<0；功率区4：0.5Pe<P2≤Pe、0<Q2≤0.5Qe；功率区5：0.5Pe<P2≤Pe、0.5Qe<Q3≤Qe；根据发电机运行特性，当有功功率0<P1≤0.5Pe时，无功功率不会运行在0.5Qe<Q3≤Qe区间，因此该功率区间不存在。第二步根据第一步功率运行区间的划分，针对功率区1、功率区2、功率区3、功率区4、功率区5，现场实测相应的电力系统稳定器参数组PSS1、PSS2、PSS3、PSS4、PSS5。第三步根据发电机不同的运行区间，通过励磁调节器调用相应的参数组。本发明解决了传统PSS只针对系统中某一典型运行工况而不适用多种运行工况的难题，解决了自适应PSS计算参数不可靠的难题。
Description
技术领域
本发明属于测量控制技术领域，具体涉及一种用于抑制电网发生的低频振荡事故的电力系统稳定器参数优化方法。
背景技术
电力系统稳定器简称PSS（Power System Stablizer）作为一种附加励磁控制环节，在励磁调节器中，通过引入附加信号，产生一个正阻尼转矩，去克服励磁调节器引起的负阻尼，从而达到抑制低频振荡的目的。目前，PSS参数普遍采用现场整定，整定方法已经相对成熟。然而试验工况的不同，会导致PSS参数整定的差异，进而可能导致PSS难以全面覆盖要求的频段，不良的PSS参数甚至会弱化特定频段内的阻尼。
针对上述问题，有关学者提出了自适应电力系统稳定器。由于自适应电力系统稳定器可靠性难以保证，一般现场几乎没有使用。因此有必要研究一种更加可靠的电力系统稳定器用于抑制电网的低频振荡。
发明内容
本发明的目的是针对传统电力系统稳定器无法满足各种运行工况以及自适应电力系统稳定器可靠性难以保证的问题，将有功功率和无功功率合理分区，在传统电力系统稳定器的基础上根据不同的功率区间整定不同的参数，电力系统稳定器在不同的功率区间自动选择相应适用的参数。
本发明解决其发明目的所采用的技术方案为：
本发明的设计是依托励磁调节器的传统的电力系统稳定器和不同运行工况的试验数据。
第一步：根据不同工况对有功功率和无功功率进行分区：
有功功率分为两个区：
0<P1≤0.5Pe；0.5Pe <P2≤Pe。
无功功率分为三个区：
Q1<0；0<Q2≤0.5Qe；0.5Qe<Q3≤Qe。
根据有功功率区间和无功功率区间，将功率分为五个区间如下：
功率区1：0<P1≤0.5Pe、Q1<0；
功率区2：0<P1≤0.5Pe、0<Q2≤0.5Qe；
功率区3：0.5Pe<P2≤Pe、Q1<0；
功率区4：0.5Pe<P2≤Pe、0<Q2≤0.5Qe；
功率区5：0.5Pe<P2≤Pe、0.5Qe<Q3≤Qe
根据发电机运行特性，当有功功率0<P1≤0.5Pe时，无功功率不会运行在0.5Qe<Q3≤Qe区间，因此该功率区间不存在。
第二步：根据第一步功率运行区间的划分，针对功率区1、功率区2、功率区3、功率区4、功率区5，现场实测相应的电力系统稳定器参数组PSS1、PSS2、PSS3、PSS4、PSS5。
第三步：根据发电机不同的运行区间，通过励磁调节器调用相应的参数组，如程序框图。
本发明上述操作可以在编写有相应程序的励磁调节器的工控机中增加电力系统稳定器参数选择功能来完成。
本发明的有益效果为：
本发明针对传统PSS和自适应PSS的弊端，提出了一种电力系统稳定器参数优化方法，解决了传统PSS只针对系统中某一典型运行工况而不适用多种运行工况的难题，解决了自适应PSS计算参数不可靠的难题。
本发明能够适应发电机组不同运行工况的需要，正确整定投运后的PSS能在更广的频段范围内提供更大的附加阻尼．在机组和系统的各种运行工况下能更好地发挥作用，有效抑制大区电网互联后的电网振荡，不断提高互联电网的动态稳定性，保障电网的安全稳定运行。
附图说明
图1为本发明中电力系统稳定器参数优化方法的逻辑框图。
图1中：P为发电机有功功率，Q为发电机无功功率，Pe为发电机额定有功功率，Qe为发电机额定无功功率。
图2为传统电力系统稳定器逻辑框图。
图2中，P为有功功率，W为发电机转速，Tw1、Tw2、Tw3为隔直环节的时间常数，T7为惯性时间常数，T1、T3、T5为超前时间常数，T2、T4、T6为滞后时间常数，KS1、KS3为放大倍数，T8、T9、M、N为低通滤波器参数。
具体实施方式
下面结合附图1、2对本发明做进一步详细说明:
实施例：
河北某某热电有限责任公司1号机，发电机型号为QFSN-300-2，励磁调节器型号为UNITROL5000型数字式励磁调节器，额定有功功率Pe=300MW，为额定无功功率Qe=186MVar。
本发明的技术方案在励磁调节器的工控机中编写程序完成，其过程主要包括三步：
第一步：划分功率区
功率区1：0<P≤150 MW；Q<0。
功率区2：0<P≤150 MW；0<Q2≤93MVar
功率区3：150MW<P≤300MW；Q<0。
功率区4：150MW<P≤300MW；0<Q≤93MVar
功率区5：150MW<P≤300MW；93MVar <Q≤186MVar
第二步：根据功率分区，进行各功率区段PSS整定试验，测定相应的PSS参数，其对应参数如下：
PSS1：
Ks1=6，Ks2=0.64，Ks3 =1，T1=0.21，T2=0.02， T3=0.21， T4=0.02，M=5，N=1，Tw1= Tw2 =Tw3= T7=5，T8 =0.2，T9=0.1。
PSS2：
Ks1=7，Ks2=0.64，Ks3 =1，T1=0.23，T2=0.02， T3=0.23， T4=0.02，M=5，N=1，Tw1= Tw2 =Tw3= T7=5，T8 =0.2，T9=0.1。
PSS3：
Ks1=6，Ks2=0.64，Ks3 =1，T1=0.19，T2=0.02， T3=0.19，T4=0.02，M=5，N=1，Tw1= Tw2 =Tw3= T7=5，T8 =0.2，T9=0.1。
PSS4：
Ks1=6，Ks2=0.64，Ks3 =1，T1=0.21，T2=0.02， T3=0.21， T4=0.02，M=5，N=1，Tw1= Tw2 =Tw3= T7=6，T8 =0.2，T9=0.1。
PSS5：
Ks1=6，Ks2=0.45，Ks3 =1，T1=0.21，T2=0.02， T3=0.21， T4=0.02，M=5，N=1，Tw1= Tw2 =Tw3= T7=5，T8 =0.2，T9=0.1。
第三步，在励磁调节器的工控机中编写程序，根据不同的运行工况选择不同的PSS参数。
结论：本发明所述方法优化后的电力系统稳定器参数能够适应发电机的各种运行工况，能够有效抑制电网低频振荡。
Claims (1)
1.一种电力系统稳定器参数优化方法，其特征在于：其方法步骤为
第一步：根据不同工况对有功功率和无功功率进行分区
有功功率分为两个区：
0<P1≤0.5Pe；0.5Pe <P2≤Pe，
无功功率分为三个区：
Q1<0；0<Q2≤0.5Qe；0.5Qe<Q3≤Qe，
根据有功功率区间和无功功率区间，将功率分为五个区间如下：
功率区1：0<P1≤0.5Pe、Q1<0；
功率区2：0<P1≤0.5Pe、0<Q2≤0.5Qe；
功率区3：0.5Pe<P2≤Pe、Q1<0；
功率区4：0.5Pe<P2≤Pe、0<Q2≤0.5Qe；
功率区5：0.5Pe<P2≤Pe、0.5Qe<Q3≤Qe
根据发电机运行特性，当有功功率0<P1≤0.5Pe时，无功功率不会运行在0.5Qe<Q3≤Qe区间，因此该功率区间不存在；
第二步：根据第一步功率运行区间的划分，针对功率区1、功率区2、功率区3、功率区4、功率区5，现场实测相应的电力系统稳定器参数组PSS1、PSS2、PSS3、PSS4、PSS5；
第三步：根据发电机不同的运行区间，通过励磁调节器调用相应的参数组。
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| CN201310063384.7A CN103187732B (zh) | 2013-02-28 | 2013-02-28 | 一种电力系统稳定器参数优化方法 |
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2013
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| CN103187732B (zh) | 2016-08-31 |
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