[发明专利]水轮发电机组主动稳定控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水轮发电机组主动稳定控制方法，具体涉及对水轮机调速器和发电 机励磁控制器进行控制的方法，属于水轮发电机组控制技术领域。

背景技术

大型水轮发电机组远距离联网存在的弱阻尼问题是影响电网稳定的重要因素。尽管 PSS和电网侧FACTS设备的研究和应用为解决这一问题提供了有效的途径。但是由于电 网侧的复杂性，无论在理论分析和实际应用中都存在一些困难。作为电源点的机组的稳 定性在电力系统振荡中的作用至关重要，机组受扰后的振荡要尽快平息，以保证机组不 会成为振源。因此，在机组侧采取有效措施，以改善弱阻尼电力系统的稳定性，一直是 研究的热点问题。

按传统控制思维，当电力系统发生扰动或振荡时，力图通过对机组的快速控制与调 节来适应电网的变化。因此，在机组侧改善系统弱阻尼下的稳定性最常用的是电力系统 稳定器(PSS)，而且已形成相应的参考结构。由于调速器响应和调节时间大于低频振荡 周期，一般认为调速器仅仅在频率小于0.2Hz以下的低频振荡中可能发挥作用。尽管利 用调速器改善电力系统稳定性的问题存在这种分歧，这方面的研究和努力一直没有停止 过。如早期出现过类似于PSS的调速侧附加控制，采用调速和励磁的联合设计或协调设 计，以及采用一些新的调速器控制算法来改善电力系统稳定等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水轮发电机组主动稳定控制方法，即基于广义哈密顿理 论，采取在机组侧主动稳定的控制方法，来改善水轮发电机组远距离联网存在的弱阻尼 问题，以提高电力系统的稳定性。

本发明提出的机组侧主动稳定控制的核心是：在机组控制器设计中，尽量减小机组 与电力系统之间的扰动关联度，使得机组不响应或少响应来自电网的扰动，即以机组本 身运行的稳定性来改善电力系统的稳定性。实现这一控制的思路是：利用水轮发电机组 哈密顿模型，求出水轮发电机组在给定输出下的镇定控制值，确定镇定控制值的限制条 件，以设计镇定控制策略，最终得到实用的镇定控制器构成方案。

本发明所采用的技术方案是：一种水轮发电机组主动稳定控制方法，包括利用水轮 发电机组哈密顿模型，计算水轮发电机组在给定输出下的镇定控制值，其特征在于有以 下步骤：

A、计算给定输出下的镇定控制值

给定期望的系统输出p_e*，Q_e*，利用下述方程组求解镇定控制值v_*：