[发明专利]电力系统稳定器在抽水蓄能机组上的应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统稳定器在抽水蓄能机组上的应用方法。

背景技术

众多的理论分析以及国内、外的实践经验结果证明：电力系统稳定器(PSS)对改善电力系统运行有十分明显的效果。大型发电机使用微机和可控硅组成的励磁控制系统，自动励磁调节器的时间常数大为缩短，放大倍数大为提高，而且可控硅快速励磁系统(如自并励、两机他励系统)的大量使用，使得电力系统的阻尼降低，甚至使电力系统的阻尼变为负值。由此产生用于提高电力系统阻尼的电力系统稳定器PSS。

目前，普遍采用的PSS模型为IEEE PSS2A，如图1所示。由采样滤波、隔直、超前-滞后校正、放大、限幅等几个环节组成。PSS输出叠加到励磁调节器的电压相加点。只要选择合适的PSS参数，PSS将对低频振荡起到阻尼作用。上述PSS模型至今只应用于发电机中，而在电动机中没有应用，理论分析表明：在电动机中使用PSS，同样能够提高电力系统的阻尼。抽水蓄能电机需要工作于发电机状态和电动机状态，当抽水蓄能电机在发电态时，PSS的参数选择方法与一般发电机相同，PSS有很好的阻尼效果。但是，当抽水蓄能电机在抽水态下，若PSS的参数按照发电态进行整定，则PSS不但不能提供正阻尼，反而降低了电力系统的阻尼。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何实现电力系统稳定器同时在抽水蓄能机组发电及抽水状态时提供正阻尼。

本发明解决其技术问题的技术方案如下：电力系统稳定器在抽水蓄能机组上的应用方法，该模型具有一组适用于机组发电状态的参数，该组参数使模型的补偿输出相位移对发电状态的机组产生正阻尼，其步骤如下：

当抽水蓄能机组处于发电状态时，利用原先设定的所述参数进行各步骤调解，获得发电状态补偿输出相位移，利用该发电状态补偿输出相位移，使电力系统稳定器输出正阻尼；

当抽水蓄能机组处于抽水蓄能状态时，在不改变原有参数设置的情况下，将模型控制环输出取反，即放大增益系数Ks1乘-1，获得蓄能状态补偿输出相位移，该蓄能状态补偿输出相位移相对于所述发电状态补偿输出相位移偏移180°，使电力系统稳定器输出正阻尼。

在不改变PSS模型的条件下，通过实现将PSS控制环输出取反即将放大增益Ks1乘-1的方法，使得抽水蓄能电站机组在抽水状态下比发电状态下，PSS控制输出相位移多补偿180°。

本发明的有益效果如下：实现电力系统稳定器(PSS)在抽水蓄能电站机组发电工况和电动工况下，PSS都能够抵消快速励磁调节器所带来的负阻尼转矩并加强机组的正阻尼，达到抑制电力系统低频振荡的效果。

附图说明

图1为IEEE PSS2A模型图。

图2为发电工况下未投入PSS的阶跃试验图。

图3为本发明在发电工况下投入PSS的阶跃试验图。

图4为电动工况下未投入PSS的阶跃试验图。

图5为本发明在电动工况下投入PSS的阶跃试验图。

图6为自并励同步电机小扰动线性模型传递函数框图。

具体实施方式

以电功率为输入信号的电力系统稳定器为例来研究抽水蓄能机组电力系统稳定器。

本发明方法的理论推导过程如下：

如图6所示，设E_p(s)为电力系统稳定器的传递函数框图，它产生的电磁力矩为