[发明专利]一种确定电力系统稳定器安装地点及参数的方法及系统

说明书

本发明公开了一种确定电力系统稳定器安装地点及参数的方法及系统，其中方法包括：确定电力系统稳定器的候选安装地点；基于同步发电机和网络的数学模型，获取电力系统除电力系统稳定器外的其他部分的传递函数模型；从传递函数模型中提取弱阻尼的开环振荡模式，基于开环振荡模式建立模式振荡回路；计算电力系统稳定器对模式振荡回路的基于模式的电磁转矩，从电磁转矩中提取基于模式的阻尼转矩系数，获取各个电力系统稳定器的候选安装地点对应的基于模式的阻尼转矩系数；将与绝对值最大的阻尼转矩系数对应的电力系统稳定器的候选安装地点确定为电力系统稳定器的安装地点；结合电力系统与电力系统稳定器的传递函数模型，确定电力系统稳定器的参数。

技术领域

本发明涉及电力系统动态稳定性的分析与控制技术领域，更具体地，涉及一种确定电力系统稳定器安装地点及参数的方法及系统。

背景技术

近年来，为了满足电力系统日益增长的负荷需求，大功率发电机组相继投入运行，输电线路输送的功率不断提高；同时，由于一次能源与负荷需求的逆向分布，世界上很多国家和地区形成互联大电网的格局，区域电网间的联系薄弱；另外，为了增强发电和输电的经济性和可靠性，大量新装置、新技术也越来越多地投入使用。以上这些因素都会对电力系统可持续、安全、稳定运行的目标造成破坏。其中，低频功率振荡问题是目前威胁互联电网安全稳定运行和制约电网传输能力的一大问题。

在电力系统低频振荡的研究方法中，应用于单机无穷大系统分析的阻尼转矩分析法理论完备，物理意义明确，可以清晰地展示出控制器对机电振荡回路的作用路径，阻尼转矩的正负可以明确体现出控制器对电力系统小干扰稳定性影响的好坏；然而，在多机电力系统的阻尼转矩分析中，虽然通过阻尼转矩分配的全景演示图，可以展示出多机系统中的控制器对振荡模式的影响路径，但存在一定的局限性，若对每台同步机的机电振荡回路进行阻尼转矩求解，得到的阻尼转矩与振荡模式阻尼并无直接的对应关系，使得阻尼转矩分析法在多机电力系统中的适用度下降。

因此，需要一种技术，以对电力系统稳定器的安装地点进行确定。

发明内容

本发明技术方案提供一种确定电力系统稳定器安装地点及参数的方法及系统，以解决如何确定电力系统稳定器安装地点的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种确定电力系统稳定器安装地点及参数的方法，所述方法包括：

确定电力系统稳定器的候选安装地点；

基于同步发电机和网络的数学模型，获取电力系统除电力系统稳定器外的其他部分的传递函数模型；

从所述传递函数模型中提取弱阻尼的开环振荡模式，基于所述开环振荡模式建立模式振荡回路；

计算电力系统稳定器对所述模式振荡回路的基于模式的电磁转矩，从所述电磁转矩中提取基于模式的阻尼转矩系数，获取各个电力系统稳定器的候选安装地点对应的基于模式的阻尼转矩系数；

将与绝对值最大的所述阻尼转矩系数对应的电力系统稳定器的候选安装地点确定为电力系统稳定器的安装地点。

优选地，所述从所述传递函数模型中提取弱阻尼的开环振荡模式，基于所述开环振荡模式建立模式振荡回路，包括：

将电力系统中除电力系统稳定器外的开环振荡模式设置为λ₀＝ξ₀+jω₀；

其中λ₀为开环振荡模式，ξ₀和ω₀分别为该开环振荡模式的衰减系数和振荡频率；

所述开环振荡模式对应的微分方程为：

[s-(ξ₀+jω₀)][s-(ξ₀-jω₀)]＝s²+ds+k