[发明专利]一种基于PRONY算法的电力系统稳定器算法

说明书

技术领域

本发明涉及测量控制技术领域，更具体地，涉及一种基于PRONY算法的电力系统稳定器算法。

背景技术

大电网的互联以及电网中重负荷和快速励磁装置的大量采用，使系统的阻尼降低，导致电力系统发生低频振荡的可能性大大增加。电力系统稳定器(PowerSystemStabilizer，简称PSS)作为目前最有效的抑制低频振荡的措施在国内外得到了广泛的应用，并已成为大型发电机励磁系统的重要组成部分。它通过引入附加信号，增加系统的正阻尼来克服励磁调节器产生的负阻尼转矩作用，从而实现对低频振荡的抑制。

目前，电力系统稳定器主要有PSS1A和PSS2B两种。PSS1A型电力系统稳定器采用了单一输入信号(通常是电功率)，可能会出现较严重的“反调”现象，即无功功率向有功功率变化的反方向调节。PSS2B型电力系统稳定器采用电功率和转速信号，解决了反调问题。然而，在大电网中一般都存在本机振荡和系统振荡两种振荡模式。本机振荡是指电厂一台或多台发电机组一起相对于较大的电力系统或负荷中心摆动，振荡频率在0.6Hz和2Hz之间；系统振荡指电力系统中一部分机群相对于另一部分机群的摆动，振荡频率一般小于0.6Hz。PSS2B型电力系统稳定器只能在一个频段对低频振荡起到较好的抑制作用，对本机振荡和系统振荡难以兼顾。

发明内容

本发明提供一种基于PRONY算法的电力系统稳定器算法，该方法目的在于解决传统电力系统稳定器难以同时有效抑制本机振荡和系统振荡两种振荡模式的难题。

为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种基于PRONY算法的电力系统稳定器算法，包括以下步骤：

S1：对有功功率进行PRONY分析，计算振荡频率；

S2：针对本机振荡和系统振荡两种振荡模式，现场实测相应的电力系统稳定器参数组；

S3：根据有功功率的振荡频率，通过励磁调节器调用相应的参数组；当振荡频率，f≤0.6Hz时，调用系统振荡模式参数组；当振荡频率0.6Hz＜f≤2Hz时，调用本机振荡模式参数组。

在实际实施中本发明上述操作可以在编写有相应程序的励磁调节器的工控机中增加电力系统稳定器参数选择功能来完成。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

本发明针对传统电力系统稳定器难以同时有效抑制本机振荡和系统振荡两种振荡模式的难题，提出了一种适用于系统振荡和本机振荡的多频段电力系统稳定器算法。本发明能够为不同的振荡模式提供合适的阻尼，能够适应不同振荡模式的需要，正确整定投运后的PSS能在更广的频段范围内提供更大的附加阻尼有效抑制大区电网互联后的电网振荡，不断提高互联电网的动态稳定性，保障电网的安全稳定运行。

附图说明

图1为本发明一种基于PRONY算法的电力系统稳定器算法的逻辑框图；

图2为传统电力系统稳定器逻辑框图；

图3为本发明中一种适用于区间振荡和本机振荡的多频段电力系统稳定器算法的逻辑框图；

图4为本发明电力系统稳定器逻辑框图；

图1中：f为发电机有功功率；

图2中：P为有功功率，W为发电机转速，Tw1、Tw2、Tw3为隔直环节的时间常数，T7为惯性时间常数，T1、T3、T5为超前时间常数，T2、T4、T6为滞后时间常数，KS1、KS3为放大倍数，T8、T9、M、N为低通滤波器参数。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1

某公司2号机，发电机型号为QFSN-300-2，励磁调节器型号为UNITROL5000型数字式励磁调节器，额定有功功率Pe＝300MW，为额定无功功率Qe＝186MVar。

本发明的技术方案在励磁调节器的工控机中编写程序完成，其过程主要包括三步：

第一步：对有功功率进行PRONY分析，计算振荡频率f。

第二步：针对本机振荡和系统振荡两种振荡模式，现场实测相应的电力系统稳定器参数组PSS1、PSS2，其对应参数如下：

本机振荡，PSS1：