[发明专利]一种机电暂态仿真中控制系统稳定性自动诊断和参数调整方法

摘要

本发明公开了一种机电暂态仿真中控制系统稳定性自动诊断和参数调整方法，属于电力系统仿真技术领域。本发明通过统计各步长迭代收敛时超过指定迭代次数的连续步数，或者通过识别仿真中控制系统输出变量出现弱阻尼振荡或者增幅振荡，判断控制系统稳定性自动诊断是否启动；根据各步长迭代中的控制系统的输出变量迭代过程信息，或者从故障清除到控制系统稳定性自动诊断启动时段内控制系统的输出变量的均方差大小，确定主导不稳定的控制系统及其发电机，通过特征根分析，计算主导不稳定控制系统参数的阻尼比灵敏度；根据阻尼比灵敏度信息调整参数。本发明可以提高电力系统机电暂态仿真可信度，有助于电力系统安全稳定分析和控制器设计。

主权项

一种机电暂态仿真中控制系统稳定性自动诊断和参数调整方法，其特征在于，包括以下步骤：1)从0秒开始进行电力系统机电暂态时域仿真，在故障清除后，开始在各仿真步长判断是否满足发电机所属控制系统稳定性自动诊断的启动条件，如满足则进入步骤2)，否则继续下一步长的电力系统机电暂态时域仿真，并重复本步骤的判断，如果达到设定的仿真结束时间仍未进入步骤2)，则进入步骤6)；2)根据仿真中各步长的发电机所属控制系统的输出变量信息，筛选仿真中的不稳定控制系统，确定主导不稳定的控制系统及其所属发电机，将该主导不稳定的控制系统记为C，将C所属发电机记为G，并将确定主导不稳定的控制系统的时刻记为T1，记录T1时刻的系统状态，进入步骤3)；3)通过戴维南等值法，以发电机G为端口向输电网内看，将T1时刻的系统等值为发电机G通过等值阻抗与无穷大母线相连接的单机无穷大系统S，进入步骤4)；4)按照已经得到的在T1时刻的发电机G及其控制系统的状态变量值，将单机无穷大系统S线性化，并对单机无穷大系统S进行特征根分析；根据分析得到的特征根、阻尼比及振荡频率，选择振荡能量最大的振荡模式为主导振荡模式，将该主导振荡模式记为M，计算控制系统C所有参数在模式M下的阻尼比灵敏度，进入步骤5)；5)比较控制系统C所有参数在模式M下的阻尼比灵敏度，确定阻尼比灵敏度绝对值最大者为要调整的关键参数，将该关键参数记为α；根据参数α的阻尼比灵敏度正负确定参数调整方向，阻尼比灵敏度大于零则增大参数，阻尼比灵敏度小于零则减小参数；在参数α原值基础上根据模式M目前的阻尼比ξ目前和设定需要调整达到的阻尼比ξ设定，计算参数α的调整量，为参数α的阻尼比灵敏度，重新开始进行机电暂态时域仿真，进入步骤1)；6)在设定的仿真时间内，全网控制系统具有较高的稳定性，结束本方法。