[发明专利]一种电力系统稳定器抑制低频振荡能力的测试方法与装置

说明书

本发明公开了一种电力系统稳定器抑制低频振荡能力的测试方法与装置，该方法根据电力系统中的输电线路与受测发电机产生的振荡频率的线性关系，对所述输电线路的长度进行若干次调整，并计算不同长度的输电线路在低频振荡期间对应的振荡频率和电力系统的阻尼比，在相同频率下,对未投入所述电力系统稳定器状态下与投入所述电力系统稳定器状态下相应的阻尼比进行对比分析,确定电力系统稳定器的抑制低频振荡能力效果。该方法在不改变发电机及配套电力系统稳定器PSS任何参数的前提下，通过调整电力系统中的输电线路，能够模拟测试频段中的各个频率点，有效地针对受测电力系统稳定器PSS抑制低频振荡能力得出真实可信的测试结果，提高测试效率。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种电力系统稳定器抑制低频振荡能力的测试方法。

背景技术

随着电网规模的不断扩大以及结构日趋复杂(交直流线路互联、远距离送电线路增多)，电力系统中0.2～2.5Hz的低频振荡事件时有发生，低频振荡会影响电力系统电压、频率等的稳定性，严重时会造成并网机组失步解列，是威胁电力系统安全稳定运行的重点问题之一。电力系统稳定器PSS作为目前最成熟有效的抑制低频振荡的手段，被广泛应用于各级电网中，其原理是在发电机励磁系统中增加控制环节以输出附加控制信号作用于电压调节器的输出，从而补偿电压调节器可能产生的负阻尼转矩，使其产生正阻尼转矩进而提升发电机和系统低频振荡阻尼能力，改善系统动态性能。为了保证电力系统稳定器PSS能正确发挥作用，在投入使用前需对其功能进行全面的测试评估，其中最重要的项目之一就是测试电力系统稳定器PSS对低频振荡范围内各频率点振荡的实际抑制效果。一般根据系统中最常出现的振荡频率和PSS本身的适用范围，测试频段可选择为0.3～1.3Hz，若电力系统稳定器PSS对该频段的振荡呈现良好的阻尼效果则认为PSS抑制低频振荡能力符合要求。

目前，现有的测试电力系统稳定器PSS低频振荡抑制效果的方法主要按照中华人民共和国电力行业标准《电力系统稳定器整定试验导则》(标准编号：DL/T 1231-2013)5.7.4节要求，通过改变被试机组的转动惯量来模拟不同振荡频率，进行有、无PSS两种情况下的扰动试验并对比分析低频振荡的抑制效果。这种改变机组转动惯量的方法虽然能便捷地调整振荡频率，但是每次改变机组转动惯量后需重新整定电力系统稳定器PSS相关参数，而对电力系统稳定器PSS相关参数的重新整定一方面比较花时间，影响测试效率，另一方面擅自修改电力系统稳定器PSS参数，很可能引发电力系统稳定器PSS输出异常，导致测试结果不准确，无法有力证明受测电力系统稳定器PSS的振荡抑制性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种电力系统稳定器抑制低频振荡能力的测试方法与装置，在不改变发电机及配套电力系统稳定器PSS任何参数的前提下，能够模拟测试频段中的各个频率点，有效地针对受测电力系统稳定器PSS抑制低频振荡能力得出真实可信的测试结果，提高测试效率。

本发明实施例提供了一种电力系统稳定器抑制低频振荡能力的测试方法，包括：

建立仿真测试平台；其中，所述仿真测试平台包括单机无穷大系统模型和实际励磁控制装置；所述单机无穷大系统模型包括受测发电机、输电线路和电源；所述实际励磁控制装置包括自动电压调节器和电力系统稳定器；

在所述实际励磁控制装置未投入所述电力系统稳定器状态下,对所述单机无穷大系统模型进行扰动，以激发所述受测发电机发生低频振荡，并检测所述受测发电机在发生所述低频振荡期间的有功功率；

对所述有功功率进行Prony分析，计算在所述低频振荡期间内振荡频率及所述振荡频率对应的阻尼比；

根据所述输电线路与所述受测发电机产生的振荡频率的线性关系，对所述输电线路的长度进行若干次调整，并重新计算不同长度的输电线路在低频振荡期间对应的振荡频率和电力系统的阻尼比，以得到若干个不同长度的输电线路在低频振荡期间的振荡频率及所述振荡频率对应的阻尼比；