[发明专利]基于录波曲线的电力系统低频振荡分析与抑制方法

说明书

本发明涉及一种基于录波曲线的电力系统低频振荡分析方法，包括以下步骤：步骤S1:采集电力系统低频振荡录波曲线，并获得曲线的振荡频率；步骤S2:构建电力系统线性化模型，并获取其状态矩阵A；步骤S3:根据得到的振荡频率和状态矩阵A，判断得到低频振荡原因。并根据低频振荡原因采用相应的抑制方法，抑制振荡。本发明可以快速确定系统振荡的根源及采用有效的治理措施。

技术领域

本发明涉及一种基于录波曲线的电力系统低频振荡分析与抑制方法。

背景技术

低频振荡是电力系统在受扰情况下出现的系统功率振荡现象，其频率一般在0.2～2.5Hz之间，若振幅不断增加，将可能导致系统的崩溃。福建省内近几年连续发生多起低频振荡，因处理的及时，虽未造成重大事故，但这对福建电网的稳定运行带来了潜在的威胁。因此，研究分析电网低频振荡发生机理并提出有效的抑制措施，在未发生低频振荡时消除其发生的条件，在已发生低频振荡时快速抑制其发展，是一个既有理论意义又有非常迫切的实际工程需求的研究课题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于录波曲线的电力系统低频振荡分析方法，可以快速确定系统振荡的根源及采用有效的治理措施。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于录波曲线的电力系统低频振荡分析方法，包括以下步骤：

步骤S1:采集电力系统低频振荡录波曲线，并获得曲线的振荡频率f₁；

步骤S2:构建电力系统线性化模型，并获取其状态矩阵A；

步骤S3:根据得到的振荡频率f₁和状态矩阵A，判断得到低频振荡原因。

进一步的，所述步骤S2具体为：根据振荡录波曲线发生的时间点，收集该时间点的发电机参数、调速系统参数、励磁系统参数，及系统运行状态，构建系统的线性化模型，获得其状态矩阵A。

进一步的，所述步骤S3具体为：

步骤S31:计算A的特征值，若存在特征值λ_i(A)＝σ₁±j2πf₁，若σ₁是正数，则可判定系统振荡是由弱阻尼引起；否则，系统振荡是由共振引起；

步骤S32:若系统振荡是由弱阻尼导致，进一步判断是由励磁系统导致，还是调速系统导致。

进一步的，所述步骤S32具体为：

步骤S321:构建只包括励磁系统的系统线性化模型，计算其等效附加阻尼转矩系数D_ew，若D_ew＜0，则即可判定是由励磁系统导致系统弱阻尼；否则转步骤S322；

步骤S322:构建只包括调速系统的系统线性化模型，计算调速系统提供的附加阻尼系数D_g，若D_g＜0，则即可判定是由调速系统导致系统弱阻尼。

基于录波曲线的电力系统低频振荡抑制方法，包括以下步骤:

(1)由共振引起的低频振荡抑制方法,则确定并消除相应的扰动源。

(2)由励磁系统导致系统弱阻尼引发低频振荡的抑制方法：

通过添加电力系统稳定器而增大系统阻尼转矩，以抑制由励磁系统弱阻尼引起的低频振荡；

电力系统稳定器的传递函数为：