[发明专利]提高多小水电群送出能力的电力系统稳定器协调优化方法

权利要求书

1.一种提高多小水电群送出能力的电力系统稳定器协调优化方法，其特征在于包括有如下步骤：

1）通过暂态稳定时域仿真，确定制约各小水电群送出能力的主导低频振荡模式；

2）通过小干扰稳定的频域扫描，确定参与各主导低频振荡模式的发电机组；

3）通过综合指标计算，确定参与PSS参数优化的机组；

4）以提高各小水电群主导振荡模式阻尼为目标，进行机组电力系统稳定器参数协调优化；

5）通过暂态稳定时域仿真，评估各小水电群送出能力的提高效果。

2.根据权利要求1所述的提高多小水电群送出能力的电力系统稳定器协调优化方法，其特征在于所述步骤1）中，逐步增加某一小水电群的送出有功功率，通过电力系统暂态稳定时域仿真进行N-1故障扫描，确定制约该小水电群送出的关键断面和故障，通过普罗尼（Prony）分析得到对应主导低频振荡模式频率。

3.根据权利要求1所述的提高多小水电群送出能力的电力系统稳定器协调优化方法，其特征在于所述步骤2）中，利用电力系统小干扰稳定计算，进行低频振荡特征根的频域扫描，确定参与各主导低频振荡模式的发电机组及其参与因子；所述步骤5）中，依据电力系统稳定器协调优化方案，通过暂态稳定时域仿真，计算各小水电群的送出能力，评估优化后的效果。

4.根据权利要求1所述的提高多小水电群送出能力的电力系统稳定器协调优化方法，其特征在于所述步骤3）包括以下步骤：

31）计算参与各主导低频振荡模式的机组的可控性和可观性指标；

32）依据参与因子、可控性和可观性指标得到综合指标；

33）依据综合指标确定参与电力系统稳定器参数优化的机组；

34）对参与电力系统稳定器参数优化的机组进行划分。

5.根据权利要求4所述的提高多小水电群送出能力的电力系统稳定器协调优化方法，其特征在于所述步骤31）中，利用电力系统小干扰稳定的可控性和可观性仿真，确定参与各主导低频振荡模式的发电机组的励磁系统输入对各主导振荡模式的可控性指标，以及各机组转速对各主导振荡模式的可观性指标。

6.根据权利要求4所述的提高多小水电群送出能力的电力系统稳定器协调优化方法，其特征在于所述步骤32）中，通过将参与因子、可控性和可观性指标规格化后求和的方式得到综合指标。

7.根据权利要求4所述的提高多小水电群送出能力的电力系统稳定器协调优化方法，其特征在于所述步骤33）中，按照综合指标的大小对参与各主导低频振荡模式的发电机组进行排序，选取前5～10位的机组作为参与电力系统稳定器参数优化的机组。

8.根据权利要求4所述的提高多小水电群送出能力的电力系统稳定器协调优化方法，其特征在于所述步骤34）中，依据机组是否是属于小水电群内的机组及其参与各主导振荡模式的情况，将其划分四个分组：（I）参与单个主导振荡模式的群内机组，（II）参与多个主导振荡模式的群内机组，（III）参与单个主导振荡模式的群外机组，（IV）参与多个主导振荡模式的群外机组。

9.根据权利要求1所述的提高多小水电群送出能力的电力系统稳定器协调优化方法，其特征在于所述步骤4）包括以下步骤：

41）得到各主导低频振荡模式的阻尼对各机组电力系统稳定器增益参数的灵敏度；42）利用启发式方法，对各分组的机组电力系统稳定器增益参数进行优化；所述步骤41）中，利用小干扰稳定的灵敏度计算，得到各主导低频振荡模式的阻尼对各机组电力系统稳定器增益参数的灵敏度；所述步骤42）中，启发式规则包括：按照（I）～（IV）分组的顺序逐步进行参数优化；根据灵敏度指标确定机组PSS增益参数的调节方向，灵敏度为正则按比例增大增益参数，为负则按比例减小增益参数；机组调节电力系统稳定器增益参数后，需要进行小干扰稳定的频域扫描，如果有主导振荡模式阻尼减小或无变化，则该参数调节无效，如果增加主导振荡模式阻尼则保留该优化后的参数；（III）（IV）分组的机组PSS增益参数调节不能导致其他关键振荡模式阻尼的减小；在允许范围内选择3个电力系统稳定器增益参数进行对比，观察各主导低频振荡模式阻尼的变化趋势，选择效果最好一个作为机组的优化参数。