[发明专利]用于在数字励磁控制系统中自动调谐/配置电力系统稳定器(PSS)的系统和方法

权利要求书

1.一种用于在控制电力系统的数字励磁控制系统中自动调谐/配置电力系统稳定器(PSS)的系统，所述电力系统具有向具有励磁机的发电机提供旋转能量的原动机系统、用于测量电力系统的操作特性的多个传感器、具有输入求和点并生成励磁机和发电机的控制参数的自动电压调节器(AVR)，所述PSS具有存储器、处理器、计算机可执行指令、用于接收PSS参数的通信控制接口以及用于生成到AVR输入求和点的控制输出的输出部，所述系统包括：

控制模块，具有处理器、存储器、存储的计算机可执行指令、控制输入部和控制输出部，所述计算机可执行指令包括用于配置所述控制模块以执行以下过程的指令：

a.生成调谐PSS超前滞后相位补偿时间常数的集合，所述生成包括：

在电力系统的操作期间接收生成的端电压的集合；

根据所接收到的生成的端电压的集合生成电力系统的未补偿的频率响应；以及

确定调谐相位补偿时间常数的集合，包括根据生成的未补偿的频率响应执行粒子群优化(PSO)；

b.生成调谐PSS增益值，所述生成包括：

确定电力系统的开环频率响应以确定PSS增益裕度；以及

根据所确定的PSS增益裕度确定调谐PSS增益；以及

c.将所确定的调谐相位补偿时间常数的集合和所确定的调谐PSS增益值从控制输出部传输到PSS的通信控制接口。

2.如权利要求1所述的系统，其中生成电力系统的未补偿的频率响应以生成超前滞后相位补偿时间常数的集合还包括：

对发电机执行频率响应测试，所述频率响应测试包括测量发电机的参数、将伪白噪声应用于AVR输入求和点以及测量应用的伪白噪声和由应用的伪白噪声引起的发电机参数；

其中所述控制模块被配置为对频率响应测试的测量参数执行粒子群优化(PSO)。

3.如权利要求1所述的系统，其中生成超前滞后相位补偿时间常数的集合包括：

操作发电机处于在线模式的电力系统；以及

测量生成的端电压的集合；

其中所述控制模块被配置为根据生成的端电压使用快速傅里叶变换(FFT)生成未补偿的频率响应。

4.如权利要求3所述的系统，其中生成超前滞后相位补偿时间常数的集合还包括：

记录基线发电机电压V_t的集合；

将伪白噪声应用于AVR输入求和点；

记录应用的伪白噪声；以及

记录应用了伪白噪声的感应噪声电压ΔV_t的集合；

其中所述控制模块被配置为根据感应噪声电压的集合和所记录的应用的伪白噪声使用FFT生成未补偿的频率响应。

5.如权利要求1所述的系统，其中调谐超前滞后相位补偿时间常数的集合为常数T₁、T₂、T₃、T₄、T₅和T₆。

6.如权利要求1所述的系统，其中所述控制模块被配置为根据补偿相位曲线生成调谐超前滞后相位补偿时间常数的集合，所述补偿相位曲线在从大约0.1Hz到大约3.0Hz的频率范围内大约为零。

7.如权利要求1所述的系统，其中所述控制模块被配置为根据补偿相位曲线生成调谐超前滞后相位补偿时间常数的集合，所述补偿相位曲线在从大约0.1Hz到大约3.0Hz的频率范围内在零和大约30度之间。

8.如权利要求1所述的系统，其中生成调谐PSS增益值包括：

对发电机执行频率响应测试，所述频率响应测试包括测量发电机的参数、将伪白噪声应用于AVR输入求和点以及测量应用的伪白噪声和由应用的伪白噪声引起的发电机参数。

9.如权利要求8所述的系统，其中所述控制模块被配置为通过将预定的增益裕度应用于所述频率响应测试的测量参数以确定PSS增益裕度来确定调谐PSS增益。