[发明专利]应急控制电力系统稳定方法

说明书

本发明适用于电力系统阻尼控制技术领域，提供了一种应急控制电力系统稳定方法，本方法通过对电力系统中低频振荡频率和阻尼比在线辨识、PSS应急通道路径设计以及应急通道参数即使整定，达到使电力系统稳定，本方法只需要根据采样分析得到的当前系统的振荡模式进行应急控制通道参数的即时更新，无需使用过于复杂的控制算法，以及克服了PSS4B模型参数难以整定的问题，所述新型PSS模型在原有PSS2B模型基础上改进实现，结构简单，工程上易于实现。

技术领域

本发明属于电力系统阻尼控制技术领域，尤其涉及一种应急控制电力系统稳定方法。

背景技术

近年来，我国进行了大规模的特高压规划和建设，特高压交流、直流工程的建设和投运实现了跨区域远距离输电，使得电网规模增大及运行方式日趋复杂，同时在很大程度上改变了原有电网结构及潮流走向，区域电网的联系将更加的紧密，区域电网的动态特性也将发生重大变化，加之地区电网的发展、电源的建设和负荷水平的增加，对电网的动态特性产生了重大影响，在此背景下保证系统安全可靠运行的技术难度逐渐增大。局部的小扰动或异常运行都可能引起大范围的连锁反应。同时远距离大容量的输电和大机组高快励磁装置的使用，在一定运行方式下会恶化系统的阻尼，使得电力系统低频振荡现象时有发生，已成为限制电网传输能力的瓶颈之一。对电力系统低频振荡的有效抑制不仅能增加线路的传输容量，而且对提高整个系统的稳定水平具有重要作用。

电力系统稳定器是目前阻尼低频振荡最有效、经济的装置，既可以阻尼局部的低频振荡，也可以阻尼区域间的低频振荡，然而电力系统互联、快速励磁系统的大量投运使得系统阻尼水平和低频振荡的频率不断降低，传统的PSS2B型电力系统稳定器本质上用来抑制0.2～2Hz的局部低频振荡，且涉及的控制器一旦设计完成并投入使用，其参数就固定不变了，受到高频段临界增益的限制，PSS2B难以满足低频段增益要求，已经不能适应电网的发展要求；PSS4B型的新型电力系统稳定器虽然在低频段具有较好的抑制能力，但双变量输入和多支路并联的结构模式也带来了PSS4B本身的相位关系难以计算、参数难以整定等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种应急控制电力系统稳定方法，解决控制电力系统稳定困难的问题，具有控制电力系统稳定简单的特点。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种应急控制电力系统稳定方法，包括以下步骤：

(1)根据电网多个典型运行方式下运行数据，建立电力系统状态空间模型，利用几何算法计算得到系统在典型运行方式下的振荡模式、阻尼比以及电力系统的能观性和能控性几何度量，根据几何度量确定用于抑制电力系统在典型运行方式下的振荡模式的PSS控制机组，采用极点配置法进行原有PSS参数整定；

(2)考虑电网经特高压联网后，电网负荷变化、结构改变以及运行方式多变等各类因素对相频特性和系统扰动影响，可能出现电网动态特性恶化的情况，通过计算各种情况下的振荡模式以及用于抑制电力系统各区间振动模式的控制机组，利用相位超前滞后环节对每个区间进行补偿，得到相位超前滞后环节参数，形成含多个振荡区间的离线PSS参数库；

(3)使用微处理器对各发电机输出功率进行实时采集，通过改进的Prony分析发电机输出功率，在线辨识当前低频振荡模式的频率和阻尼比，当电力系统中存在阻尼比低于阈值的低频振荡时，在离线的PSS参数库中选择与当前电网低频振荡模式对应的PSS控制机组；

(4)在离线的PSS参数库中选择与当前电网低频振荡模式对应的PSS参数，并对PSS应急控制通道参数进行即时更新，通过应急控制选择开关选择应急控制通道，对电网进行紧急控制。

进一步地，所述步骤(1)中PSS原有输出通道参数按照系统典型运行方式下的振荡模式进行整定，对电力系统主要振荡模式进行相位补偿。