[发明专利]一种消除发电机间低频振荡的方法和系统

说明书

本发明公开了一种消除发电机间低频振荡的方法和系统，通过测量发电机的绝对转子角和控制发电机转子的转速，使得在每个GPS秒脉冲信号到达时测量得到的绝对转子角都相同；所述绝对转子角为发电机内电势Eq领先GPS参考矢量的角度；本发明的消除发电机间低频振荡的方法和系统，通过控制发电机绝对转子角可以实现频率和转子角的无差控制，可以确保发电机转子在PPS确定的旋转坐标系中位置不变，在不需要远方量测的前提下，更好的抑制低频振荡，还可实现负荷变化时有功自动就地平衡，防止联络线功率波动，确保大规模互联电网的安全稳定运行。

技术领域

本发明涉及电力系统运行与控制技术领域，尤其涉及一种消除发电机间低频振荡的方法和系统。

背景技术

目前，电力系统受到干扰后，由于阻尼不足或负阻尼可能引起发电机的转子角、转速，以及相关电气量(如线路功率、母线电压等)发生近似等幅或增幅振荡。由于频率一般在0.1-2.5Hz左右，所以被称为电力系统低频振荡。低频振荡大致可分为局部模式和区域间模式两种。一般来说，涉及机组越多、区域越广，则振荡频率越低。

电网大规模互联后，低频振荡可能引起联络线上功率大幅度波动，是亟待解决的制约功率传输的一个重要因素。尽管PSS(电力系统稳定器)可以有效的抑制局部低频振荡，但是由于仅使用局部信息，不能有效抑制区域间振荡。为此，人们提出了不少利用广域信息结合PSS的广域阻尼控制器。不过，如何选择量测/反馈信号，如何防止信号传输时延导致控制效果恶化都是有待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种消除发电机间低频振荡的方法，使每次秒脉冲到达时，发电机转子都转到相同的位置。

一种消除发电机间低频振荡的方法，包括：测量发电机的绝对转子角；所述绝对转子角为在旋转坐标系中，发电机内电势Eq领先GPS参考矢量的角度；控制发电机转子的转速，使得在每次GPS秒脉冲信号到达时测量的绝对转子角都相同，或使所述绝对转子角的值在扰动后向绝对转子角目标值复归。

根据本发明的方法的一个实施例，进一步的，通过控制调整汽轮机输出机械功率或者发电机输出功率调整所述转子的转速。

根据本发明的方法的一个实施例，进一步的，PID汽轮机控制器根据输入的参数，调节汽轮机调门的大小，控制汽轮机输出机械功率，提高或降低转子转速，使所述绝对转子角的值在扰动后向绝对转子角目标值复归；所述参数包括：绝对转子角、绝对转子角目标值；

根据本发明的方法的一个实施例，进一步的，PID储能装置控制器根据输入的参数，控制储能装置进入储能或者发电状态，改变发电机的输出功率，提高或降低转子转速，使所述绝对转子角的值在扰动后向绝对转子角目标值复归；所述参数包括：绝对转子角、绝对转子角目标值；其中，所述储能装置储存能量会额外消耗电磁功率，使所述发电机转子减速，所述储能装置进入发电状态，则提供电磁功率，减轻发电机的负担，使发电机转子加速。

根据本发明的方法的一个实施例，进一步的，PID励磁控制器根据输入的参数，控制励磁机调整励磁电压，改变发电机的内电势和输出功率，提高或降低转子转速，使所述绝对转子角的值在扰动后向绝对转子角目标值复归；所述参数包括：绝对转子角、绝对转子角目标值。

本发明要解决的一个技术问题是提供一种消除发电机间低频振荡的系统，使每次秒脉冲到达时，发电机转子都转到相同的位置。

一种消除发电机间低频振荡的系统，包括：同步相量测量单元，用于测量发电机的绝对转子角；所述绝对转子角为在旋转坐标系中，发电机内电势Eq领先GPS参考矢量的角度；转子转速控制装置，用于控制发电机转子的转速，使得在每次GPS秒脉冲信号到达时测量的绝对转子角都相同，或使所述绝对转子角的值在扰动后向绝对转子角目标值复归。

根据本发明的方法的一个实施例，进一步的，所述转子转速控制装置通过控制调整汽轮机输出机械功率或者发电机输出功率，调整所述转子的转速。