[其他]仿真状态量最优控制电力系统稳定器

说明书

本发明是用于抑制电力系统出现的低频振荡的 自动装置。

在电力系统的发电机上广泛采用快速的励磁系 统和调节器，用以改善运行质量和增大远距离辅送电 功率的能力。但是自可控硅励磁系统及其它的快速 励磁控制系统采用以来，电力系统的发电机的输送功 率上升到功率角为60度左右时，就会出现影响整个 电力系统的低频振荡现象。从而成为电力系统要解 决的一个技术课题。

现有技术中为克服低频振荡的现象，主要采用电 力系统稳定器(P·S·S)和励磁最优控制等两种 措施。这两种措施的共同之处是，仅依靠测量电压偏 差和维持电压是不能实现理想的控制效果，难以解决 电力系统的低频抑荡，因此它必须还要测量电压偏差 以外的反映稳定状态的量，作为电压偏差以外的附加 反馈调节量。一般来说，用电力系统稳定器的效果不 够理想；用最优控制则过于复杂而不太现实，并且都 有实现困难和失真等问题及测量装置复杂、笨重，整 个控制系统的运行可靠性较低。

关于抑制电力系统振荡的措施，国外也有大量的 文献、著作谈及，例如苏联专利：NO·546057； NO·410514；NO·468333；NO·449419； NO·546057；NO·658653等，但都未提及本发明 所提出的类似方案。

本发明的目的是，为改善现有技术抑制电力系统 低频振荡的方法及措施控制复杂，要用的辅助设备 多、体积大，控制的效果及精度不够理想等不足，提出 一种简单的、体积小的电子线路，安装在快速励磁控 制电路中，就可实现接近于理论要求的最优控制，抑 制电力系统低频振荡的装置。

本发明的特点在于不用复杂的附加反馈量直接 测量的手段以解决电力系统的低频振荡问题，仅利用 现成的电压偏差量，实现可变增益的全状态最优控 制。实现最优控制所需的全部状态量是来源于一个 以电压偏差ΔV为输入量的模拟电路，其输出即为所 需的各个状态量的仿真形式。本发明提出的模拟电 路，可在原励磁控制系统中的放大环节处并入后即可 抑制电力系统低频振荡。

以下结合附图和两个实施例，说明本发明所说的 仿真状态量的模拟电路的构成型式：

图1：为一型仿真状态量稳定器模拟电路；

图2：为二型仿真状态量稳定器模拟电路；

图3：为仿真状态稳定器模拟电路在原励磁装置 中的联结方式举例。

一型的仿真状态量稳定器的构成型式为：将电压 偏差ΔV在电阻(1)上输入，经过电阻(1)、(2)、(4)和 运算放大器(3)构成的反相器，再经由电阻(7)，电容 (5)、(6)和运算放大器(8)构成Δω实现环节在运算 放大器(8)的输出端(25)得到角频率偏差Δω，角频 率偏差Δω再分别经过电阻(9)，电容(12)和电位器 (17)构成的包含微分电路的电路，得到功率偏差 ΔP，电位器(17)用于功率偏差ΔP的系数K_p的调 整；经过电阻(10)和电位器(18)构成的分压电路，得 到角频率偏差Δω的调整量，电位器(18)用于角频率 偏差Δω的系数Kω的调整；经过电阻(11)、(13)、 (16)，电容(14)，运算放大器(15)和电位器(19)构成 的包含积分电路的电路，得到功角偏差Δδ，电位器 (19)用于功角偏差Δδ的系数Kδ的调整，然后将所 得到的角频率偏差Δω、功率偏差ΔP、功角偏差 Δδ经电阻(20)、(21)、(22)、(23)和运算放大器 (24)构成的总加器，将上述电位器(17)、(18)、(19) 按最优控制理论计算方法整定后，即可在输出端(26) 处获得仿真状态量的输出。