[发明专利]一种励磁增益对暂态稳定及动态稳定的协调优化方法

说明书

本发明公开一种励磁增益对暂态稳定及动态稳定的协调优化方法，应用于动稳制约系统，包括：确定待优化区域；计算待优化区域内励磁控制系统的静稳极限、暂稳极限和动稳极限；基于计算得到的静稳极限、暂稳极限和动稳极限，确定待优化的主要参与机组；调整主要参与机组的PSS增益参数至最优；调整励磁增益参数，使静稳极限、暂稳极限和动稳极限中的最小值最大。本发明通过调整励磁增益来协调系统动态稳定和暂态稳定的关系，有效抑制系统低频振荡现象，提高整体输电能力。

技术领域

本发明属于电力系统领域，尤其涉及一种励磁增益与电力系统稳定器(Powersystem stabilizer；PSS)增益的协调控制方法，具体为一种励磁增益对暂态稳定及动态稳定的协调优化方法。

背景技术

近年来，随着负荷的增长、特高压网架的建设以及直流的汇入，电网受电比例越来越高，长条形输电模式应用越来越广泛，电力系统暂态稳定性得到了加强，但区域间的低频振荡问题日益突出。现阶段，抑制系统低频振荡的主要措施为加装PSS装置，它是发电机组励磁系统的一个附加控制环节，能有效降低励磁高增益带来的负阻尼转矩，但PSS装置受临界增益的限制，其补偿正阻尼的效果不能无限增大。

励磁系统作为发电机的主要控制环节，其任务是维持发电机的电压在给定值水平上和提高电力系统运行的稳定性，其中励磁系统对系统稳定性的影响主要体现在静态稳定、暂态稳定和动态稳定上。实际工程应用中，励磁系统一般采用高增益控制，以提高输电能力以及系统稳定水平，但这也降低了系统的动态稳定水平。针对现今受动态稳定的网架，可考虑适当降低励磁增益，以协调系统动态稳定与暂态稳定的关系，提高整体输电能力。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种励磁增益对暂态稳定及动态稳定的协调优化方法，通过调整励磁增益来协调系统动态稳定和暂态稳定的关系，有效抑制系统低频振荡现象，提高整体输电能力。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种励磁增益对暂态稳定及动态稳定的协调优化方法，应用于动稳制约系统，方法包括：

确定待优化区域；

计算待优化区域内励磁控制系统的静稳极限、暂稳极限和动稳极限；

基于计算得到的静稳极限、暂稳极限和动稳极限，确定待优化的主要参与机组；

调整主要参与机组的PSS增益参数至最优；

在动稳极限仍大幅度低于暂稳极限时，调整励磁增益参数，使静稳极限、暂稳极限和动稳极限中的最小值最大。

优选地，动稳制约系统为动稳极限小于暂稳极限和静稳极限的系统。

优选地，确定待优化区域进一步包括：根据研究规模及分区情况，划分重要输电断面，统计待优化区域内装机、负荷、电力平衡情况。

优选地，计算待优化区域内励磁控制系统的静稳极限、暂稳极限和动稳极限进一步包括：静态稳定极限是通过逐步增加送端机组功率，相应地减少受端机组功率或增加受端的负荷，得到输电线路或断面的最大输送功率；暂态稳定极限是通过开停送受端机组，使得同一系统中的任意两台机组相对角度不发生周期性失步的稳定极限；动态稳定极限是通过增加断面功率，使得系统受到扰动后不发生发散振荡的稳定极限。

优选地，确定待优化的主要参与机组进一步包括：应用BPA中的SSAP小干扰分析程序对静稳极限、暂稳极限和动稳极限的极限方式进行计算，将振荡频率在0.1～1.0Hz内且阻尼最小的模式确定为主导振荡模式，以此模式下的主要参与机组为待优化对象。

优选地，调整主要参与机组的PSS增益参数至最优进一步包括：增加PSS增益。