[发明专利]发电机组一次调频非线性调速侧电力系统稳定器控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力技术领域，特别是涉及一种发电机组一次调频非线性调速侧电力系统稳定器控制方法。

背景技术

低频振荡是一种不利于电力系统安全和稳定运行的现象，会严重影响电力系统的稳定性和发电机组的安全运行，甚至对电力系统造成破坏、导致大面积停电。抑制系统低频振荡的一种常用方案是由电力系统稳定装置(PSS)作用于发电机组的励磁系统。但由于励磁系统与电力系统及其运行方式和工况密切相关，使得电力系统中PSS的协调设计和安装地点的选择成了PSS能否用于电力系统的关键和难点。目前，在已经安装了PSS的发电机组中，低频振荡依然时有发生。

当电网系统发生低频振荡时，电网频率和机组功率也会发生相应的振荡，导致调速系统和一次调频相应的动作，将发生调速系统与电网系统的共振，进一步恶化电网系统的低频振荡，严重威胁电网系统的安全。

调速系统附加阻尼控制与PSS在结构和功能上是类似的，也称之为调速器侧电力系统稳定器(GPSS)，其作用是通过控制量输入调速系统控制产生一个正阻尼力矩来抑制电力系统的低频振荡。由于汽轮机调速系统与电网状态联系较弱，因此GPSS对系统运行方式及工况的鲁棒性好，并且具有多机解耦特性。目前实现GPSS的方法主要是通过在转速反馈通道中加超前校正来实现抑制低频振荡，超前校正参数设定只是要求相位补偿大于相位滞后，低频振荡的抑制效果差，同时控制动作太过频繁而引起调速系统负荷较重，增加调速系统的故障率，导致电力系统的稳定性和发电机组的安全性降低。

另外，汽轮机调速系统的参数选择不当会提供负阻尼恶化系统的低频振荡。为提高电网频率的控制精度，一般要求并网发电机组投入一次调频功能，电网相关部门实时监测各台发电机组的一次调频实际动作情况，对一次调频动作不合格的机组实行考核。由于受电网频率波动的随机性和不确定性等因素影响，发电机组实际一次调频动作常常出现负荷补偿量不足而被电网考核的情况。为提高发电机组一次调频负荷补偿量，避免考核，发电机组侧通常采取降低不等率、增大一次调频负荷指令等措施，虽然提高了一次调频负荷补偿量，但却降低了系统的稳定性，加剧了汽轮机调门的振荡，增加了调门的故障率，有时甚至引发汽轮机调门EH油管断裂等恶性事故。

发明内容

针对上述振荡抑制方法对低频振荡的抑制效果差，导致电力系统的稳定性和发电机组的安全性低的问题，避免汽轮机调速系统提供负阻尼而恶化系统的低频振荡的发生，本发明的目的是提供一种发电机组一次调频非线性调速侧电力系统稳定器控制方法。为此，采用的技术方案如下。

一种发电机组一次调频非线性调速侧电力系统稳定器控制方法，对发电机组一次调频控制回路中的输出指令信号进行非线性限速计算处理，将处理所得信号替代原发电机组一次调频控制回路中的控制输出指令进行一次调频控制，

所述的对发电机组一次调频控制回路中的输出指令信号进行非线性限速计算处理，步骤如下：

步骤1，将发电机组一次调频控制回路中的输出指令信号送到计算处理回路的IN输入端，通过运算将IN信号分解为D₁和D_f两个分量的信号，按如下公式进行：

D₁＝(1-K_r)·IN

D_f＝K_r·IN

式中，K_r为阻尼作用强度参数常数；

步骤2，对步骤1中得到的D_f信号进行计算处理，拆分为正数值分量信号D_fP和负数值分量信号D_fN，计算按如下公式进行：