[发明专利]一种多频段电力系统稳定器PSS4B放大倍数整定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多频段电力系统稳定器PSS4B放大倍数整定方法，属于电力系统稳定控制技术领域。

背景技术

近年来，随着大规模电力系统的发展，以及快速励磁系统的广泛应用，导致系统阻尼不断降低，动态稳定问题(低频振荡问题)已成为影响电力系统安全、稳定、经济运行最重要的因素之一，低频振荡的频率范围一般在0.2-2.5Hz，电网互联扩大还将出现0.2Hz以下的振荡情况，为了解决这一问题，只有增加各种振荡模式的阻尼，才有可能减少或削弱低频振荡，提高电网系统的安全稳定性，而发电机励磁系统中的电力系统稳定器(PSS)就是专门为增强低频振荡阻尼而设计的，现已发展成为提高系统稳定性和传输极限重要手段，其动态特性显著影响系统的稳定水平。PSS参数的合理性是决定其能否充分发挥上述性能的关键和前提。

当前，传统PSS如PSS1A、PSS2A、PSS2B对0.2Hz以下振荡模式抑制效果不理想，针对这一问题，提出了新型多频段PSS，即PSS4B。IEEE推荐的PSS4B模型如图1所示，PSS4B模型的传递函数将低频振荡按频率分为高频、中频、低频三个频段，各频段可以单独整定相应频率特性，以更好为低频振荡提供合适的正阻尼转矩，达到更好抑制效果，其主要由惯性环节、隔直环节、相位补偿环节、放大环节构成。

PSS4B参数整定试验的目的最重要的就是放大倍数和相位补偿时间常数的整定。PSS4B模型的相位调节主要是通过调整各频段时间常数T₃-T₆、T₉-T₁₂来实现的。当相位补偿时间常数确定后，PSS4B的放大倍数K_L、K_I、K_H就成为决定PSS4B提供阻尼的效果和投运后机组稳定与否的关键因素，目前还没有提出一种PSS4B模型放大倍数整定方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种能抑制全频范围、多种模式低频振荡的PSS4B放大倍数计算方法，该方法以PSS4B对高中低各低频振荡模式的抑制效果均最优为目标，能适应电网运行方式变化导致的振荡模式改变情况，能对全频范围的低频振荡起到很好的抑制作效果。。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种多频段电力系统稳定器PSS4B放大倍数整定方法，包括以下步骤：

1)确定PSS4B放大倍数的整定参考目标值；

2)对PSS4B放大倍数进行整定。

前述的步骤1)的具体过程如下：

1-1)根据测试发电机组的在线无补偿频率响应特性，设计PSS4B高、中、低各频段的参数；所述参数包括低频段中心频率f_L，中频段中心频率f_I，高频段中心频率f_H，带通参数和相位补偿时间常数；

1-2)确定PSS4B放大倍数K_L、K_I、K_H的整定参考目标，其中，K_L为低频放大倍数，K_I为中频放大倍数，K_H为高频放大倍数，具体方法为：

1-2-1)转速输入信号Δω经过PSS装置、励磁系统和发电机系统、系数K₂的作用后，PSS产生的附加阻尼转矩ΔT_PSS为：

其中，K_PSS表示PSS装置放大倍数，T₃、T₄、T₅、T₆为相位补偿时间常数，G_e(jω)为发电机系统传递函数，ω为角频率，系数K₂是根据单机或多机Heffron-Philips等效系统模型算出来的系数；

PSS4B分为低、中、高三个频段，PSS4B在各频段产生的附加阻尼转矩表示为：