[发明专利]基于超低频振荡附加稳定器抑制超低频振荡的方法

说明书

本发明公开了一种基于新型超低频振荡附加稳定器抑制超低频振荡的方法，首先针对传统PSS结构进行改进，在传统PSS结构上附加低通分支，构建新型超低频振荡附加稳定器，然后基于多种场景集，提出了该新型超低频振荡附加稳定器的参数鲁棒整定方法，从而得到了在多种工况情形下均可有效抑制系统超低频振荡的参数，最后通过这些参数完善新型超低频振荡附加稳定器，并用于电网中抑制超低频信号的振荡。

技术领域

本发明属于电网安全稳定控制技术领域，更为具体地讲，涉及一种基于超低频振荡附加稳定器抑制超低频振荡的方法。

背景技术

我国电网近期发生多次振荡频率低于0.1Hz的超低频振荡事件，严重威胁电力系统安全运行。回溯至2016年，云南电网在进行异步联网实验时，网内产生了频率为0.05Hz，波动在49.9～50.1Hz之间的振荡，振荡持续25分钟。2017年，锦苏直流进行孤岛实验期间，同样出现了振荡频率约为0.07Hz的超低频振荡现象。2018年，四川电科院对西南电网独立运行风险评估中发现，在小负荷方式下，网内超过50％交流线在故障情形下均可引起超低频振荡现象。

针对超低频振荡的抑制问题，现有研究多是基于优化调速器参数来抑制超低频振荡，但该措施在抑制超低频振荡的同时会引起调速器调速性能的下降。而相关研究表明理论上可通过附加PSS(电力系统稳定调节器)抑制超低频振荡，但传统PSS在超低频段提供的阻尼较小，无法有效抑制超低频振荡。其次，传统PSS总是在低频段尤其在超低频段提供较大的相位领先，从而限制了其在低频段提供在可靠的阻尼，甚至可能提供负阻尼。因此，利用附加传统PSS来抑制超低频振荡的策略并不可行。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于超低频振荡附加稳定器抑制超低频振荡的方法，通过在传统PSS结构中增加低通分支，进而滤出超低频振荡信号成分，从而可有效抑制超低频振荡。

为实现上述发明目的，本发明基于超低频振荡附加稳定器抑制超低频振荡的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、构建PSS控制结构；

在传统PSS1A简化结构上增加低通分支，构建出超低频振荡附加稳定器；

(2)、设置超低频振荡附加稳定器的参数；

(2.1)、设置超低频振荡附加稳定器的低通分支参数；

(2.1.1)、设置带通环节传递函数为：

其中，T为对称带通环节时间常数，R为带通的补偿系数，可通过改变R的大小来调节带通滤波器带宽，s为S域算子；

(2.1.2)、设置带通环节中的参数；

根据带通环节中心频率处的幅值为1，设置带通环节中的参数K_L1与K_L2为：

根据传递函数G₂(s)设置带通环节其余参数；

设置带通环节频率f_d和带通的补偿系数R；

依据水轮机组的运行工况，确定产生超低频振荡的场景集W，再对场景集内所有场景逐一进行辨识，形成振荡频率集F；

其中，w_p表示产生超低频振荡的第p个场景，f_p表示第p个场景所对应的超低频振荡频率；

根据振荡频率集F设置f_d和R：