[发明专利]电力系统稳定器及方法

权利要求书

1.一种电力系统稳定器，其特征在于，包括：电压调节器、有功补偿频率调节器、自动励磁调节器、稳定器、控制附加装置、发电机网络，

所述电压调节器，用于接收所述稳定器发送的振荡信号，以及所述发电机网络的内环连接的检测信号，并根据实时采样的发电机的输出电压信号及所述检测信号与预先设定的电压值进行比较，利用比较结果调节脉冲宽度调制器的脉冲，通过励磁机定子线圈以电流的形式将所述振荡信号发送给所述自动励磁调节器，所述脉冲用于调控大功率开关器件，所述大功率开关器件用于调节所述励磁机定子线圈以电流的形式将信号发送给所述自动励磁调节器的时间；

所述有功补偿频率调节器，用于调节所述电压调节器中的电压信号，通过相位补偿得到所述电压信号的附加力矩相位，通过所述附加力矩相位调整所述自动励磁调节器中给定的调节准则；

所述自动励磁调节器，用于接收所述电压调节器发送的所述振荡信号，根据与振荡关联属性处理所述振荡信号，得到附加信号，根据所述附加信号与给定的调节准则经过滞后生成附加力矩，将所述附加力矩发送至所述控制附加装置，以便所述控制附加装置根据所述附加力矩配置转子的滞后角度；

所述稳定器，用于接收发电机的振荡信号，以及通过广域测量系统获取本地信息，根据电力系统低频振荡模型、鲁棒遗传算法及所述本地信息处理所述振荡信号，将所述振荡信号发送给所述电压调节器，以便调节励磁机的输出电压，所述本地信息为任意发电机组或母线可测量的关联信息；

所述控制附加装置，用于与所述自动励磁调节器建立连接，接收所述自动励磁调节器的附加力矩，及所述稳定器通过所述发电机网络的内环连接发送的电流信号，通过所述控制附加装置将所述电流信号输出至电力系统的发电设备，以便对所述发电设备中的调速器、汽轮机及转子进行控制，所述控制附加装置包括放大器、滤波器、减法器、调节器及加法器；

所述发电机网络，用于建立检测电路、多个发电设备、所述控制附加装置之间的内环连接，并建立所述稳定器与所述附加装置之间的外环连接，所述内环连接将检测信号发送给所述电压调节器，所述外环连接将所述稳定器的频率信号发送给所述附加装置，所述内环连接与所述外环连接由三相脉宽调制整流器进行控制，所述内环连接的控制对象为电流，所述外环连接的对象为电压。

2.根据权利要求1所述的电力系统稳定器，其特征在于，所述本地信息包括功率、转速、频率，所述稳定器包括：传感器，高频滤波器，补偿器，放大器，

所述传感器，用于对所述功率、转速、频率变换信号，根据预设传感器时间常数规则调整输出所述信号的脉动及白噪声的范围；

所述高频滤波器，用于调节所述信号的宽带频率；

所述补偿器，用于根据配置的惯性比例微分环节对所述信号进行补偿；

所述放大器，用于根据所述传感器、所述高频滤波器、所述补偿器对所述信号的衰减程度配置所述放大器对所述信号的放大值，并进行放大。

3.根据权利要求1所述的电力系统稳定器，其特征在于，所述自动励磁调节器包括：励磁功率单元、励磁调节器，

所述励磁功率单元，用于向所述发电机的转子发送励磁电流；

所述励磁调节器，用于根据所述振荡信号及所述给定的调节准则控制所述励磁功率单元的输出励磁电流。

4.根据权利要求1所述的电力系统稳定器，其特征在于，所述电压调节器包括：电压测量比较单元、脉冲宽度调制器、低频保护单元、稳压电路，

所述电压测量比较单元，用于接收发电机输出的电压信号，判断所述电压信号与预设电压值是否匹配，将匹配结果发送至脉冲宽度调制器及低频保护单元；

所述脉冲宽度调制器，用于根据所述匹配结果调制输出的脉冲宽度；

所述低频保护单元，用于当所述脉冲宽度小于预设阈值时，通过稳压器切断当前的电流；

所述稳压电路，用于稳定电压调节器中的电压变化。

5.根据权利要求1所述的电力系统稳定器，其特征在于，所述系统还包括：LC滤波器、检测电路，

所述LC滤波器，用于与多个串联电压及负载建立连接，将电力系统中电压调节为正弦电压；

所述检测电路，用于检测电力系统中的电压，通过与预设标准电压进行比较，发送补偿电压。

6.一种电力系统稳定方法，其特征在于，包括：

建立检测电路、多个发电机、控制附加装置之间的内环连接，并建立稳定器与所述附加装置之间的外环连接，所述内环连接将检测信号发送给电压调节器；

所述外环连接将所述稳定器的频率信号发送给所述附加装置，所述内环连接与所述外环连接由三相脉宽调制整流器进行控制，所述内环连接的控制对象为电流，所述外环连接的对象为电压；

稳定器接收发电机的振荡信号，以及通过广域测量系统获取本地信息，根据电力系统低频振荡模型、鲁棒遗传算法及所述本地信息处理所述振荡信号；

将所述振荡信号发送给所述电压调节器，以便调节励磁机的输出电压，所述本地信息为任意发电机组或母线可测量的关联信息；

电压调节器接收所述稳定器发送的振荡信号，以及所述内环连接的检测信号，并根据实时采样的发电机的输出电压信号及所述检测信号与预先设定的电压值进行比较；

利用比较结果调节脉冲宽度调制器的脉冲，通过励磁机定子线圈以电流的形式将所述振荡信号发送给自动励磁调节器，所述脉冲用于调控大功率开关器件，所述大功率开关器件用于调节所述励磁机定子线圈以电流的形式将信号发送给所述自动励磁调节器的时间；

有功补偿频率调节器调节所述电压调节器中的电压信号，通过相位补偿得到所述电压信号的附加力矩相位，根据所述附加力矩相位调整所述自动励磁调节器中给定的调节准则；

自动励磁调节器接收所述电压调节器发送的所述振荡信号，根据与振荡关联属性处理所述振荡信号，得到附加信号；

根据所述附加信号与给定的调节准则经过滞后生成附加力矩，将所述附加力矩发送至所述控制附加装置，以便所述控制附加装置根据所述附加力矩配置转子的滞后角度；

控制附加装置与所述自动励磁调节器建立连接，并接收自动励磁调节器的附加力矩，及稳定器通过发电机网络的内环连接发送的电流信号；

通过所述控制附加装置将所述电流信号输出至电力系统的发电设备，以便对所述发电设备中的调速器、汽轮机及转子进行控制，所述控制附加装置包括放大器、滤波器、减法器、调节器及加法器。