[发明专利]一种基于转速信号的发电机阻尼控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统稳定控制技术领域，尤其涉及一种基于转速信号的发电机阻尼控制方法。

背景技术

随着电网规模的扩大，区域间弱阻尼低频振荡成为制约互联大电网输电能力提高的重要因素。当某一区域受到扰动或出现故障产生低频振荡时，会影响整个系统的动态稳定性，严重威胁电网的安全稳定运行。

常规抑制低频振荡的方法是在发电机的励磁端安装电力系统稳定器PSS，对地区性低频振荡有较好的抑制效果，但PSS采集本地信号作为反馈信号，缺乏对整个系统的可观性和可控性，因此对于区域间低频振荡的抑制效果并不理想。随着同步相量测量技术在电力系统中的应用，基于广域信息和同步相量技术的广域阻尼控制系统，可以有效监测电力系统的动态过程、增强电网抵御区域间振荡的能力，显著改善系统的动态稳定性。

电力系统中很多量测值可以作为阻尼控制器的反馈信号，以往控制器的调制信号大多选取并联交流线路的有功功率、频率差等，调制信号是否能实时准确反映系统运行状态直接影响到调制效果。因此，提高阻尼控制器输入信号的准确性是非常必要的。以转速信号作为反馈输入信号，物理意义清晰，能够更直观、准确地体现系统运行状况。

发明内容

本发明的目的是提高发电机阻尼控制实验系统输入信号的准确性，控制系统稳定性。为此，本发明提供的一种基于转速信号的发电机阻尼控制方法。

为了更好地理解本发明的技术方案，首先对本发明中所涉及的技术术语说明如下：

同步相量测量单元PMU：同步相量测量单元用于采集发电机端的三相电压、三相电流，计算三相基波电压、三相基波电流、正序基波电压相量、正序基波电流相量、频率、功率、转速角速度、功角，实时将采集计算的电压相量、电流相量、频率、功率、转速角速度、功角传送到广域控制系统平台。

广域控制系统平台：广域控制系统平台包括数据前置处理模块、实时数据库、分群有效性检测模块、分群计算模块、阻尼控制逻辑功能模块、历史数据存储模块，接收分布于区域电网的同步相量测量单元以及执行装置实时上送的数据，在线监测系统运行状态，判断实时数据中是否包含需要本阻尼控制方法进行抑制的电网区域间振荡模式成分，分析计算并下发输出调制信号至执行装置。

广域控制执行装置：执行装置接收广域控制系统平台下发的输出调制信号，并上送执行装置自身工作状态数据、模拟量输出信号以及装置自身回测实际模拟量输出结果至广域控制系统平台，形成发电机阻尼控制的闭环控制。执行装置将接收的输出调制数字量信号转化为本执行装置所连接的发电机励磁系统的附加励磁电压模拟量输出信号，并叠加到发电机励磁系统的输入端，通过调节发电机的出力，增强电网抵御区域间振荡的能力。

本发明具体采用以下技术方案。

一种基于转速信号的发电机阻尼控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)在广域电网不同区域的发电机端设置多个同步相量测量单元PMU，各同步相量测量单元PMU将测量单元自身配置文件中的PMU量测点信息以及实时广域量测数据以数据包的形式上送到广域控制系统平台的数据前置处理模块，其中所述PMU量测点信息即规定的需要采集的发电机量测数据类型，PMU量测点信息包含需要采集的量测数据类型为发电机端电压、发电机端电流、发电机有功、发电机无功、发电机频率、发电机转速；

(2)各执行装置将执行装置自身工作状态数据、执行装置生成的模拟量输出数据以及执行装置自身回测的向发电机励磁系统输出的实际模拟量输出结果以数据包的形式上送到数据前置处理模块；

(3)数据前置处理模块解析步骤(1)和步骤(2)上送的数据包，并按GPS时标将解析后的数据即步骤(1)所上送的实时广域量测数据和步骤(2)所上送的模拟量输出数据、实际模拟量输出结果写入实时数据库，检测步骤(1)上送的实时广域量测数据中的频率数据，如果频率超出设定的有效范围则该断面数据无效；

(4)以最新对齐时间从实时数据库中获取经步骤(3)处理的各个机组有效的广域量测断面数据、模拟量输出数据、所回测的实际模拟量输出结果；