[发明专利]一种一次调频反馈通道非线性环节参数配置方法和系统

说明书

本申请公开了一种一次调频反馈通道非线性环节参数配置方法和系统，针对含有“死区‑PID控制器‑限幅”环节的一次调频模型，所述配置方法包括以下步骤：用描述函数表示非线性环节；确定非线性环节增益；根据改进的Nyquist判据，确定单一非线性环节及“死区‑PID控制器‑限幅”环节具体参数的稳定范围。本申请为实际应用中一次调频死区限幅环节参数设置提供了一种参考方案，同时本申请改进的Nyquist判据以曲线代替原有的单个特征点，相比于传统的Nyquist判据，可以更好的反应非线性环节内在结构对系统稳定的影响。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，涉及一种一次调频反馈通道非线性环节参数配置方法和系统。

背景技术

对于现有的电力系统一次调频过程，参数模型中存在着一些关键的非线性环节，在西南电网抑制超低频振荡调速器优化改造后，降低了其参与电网频率调节的能力，电网频率波动幅度及频率限制增加，频率翻越一次调频调节死区、限幅次数增多，非线性环节影响凸显，以往的线性系统分析方法难以进行有效分析。

目前，对于工程实际中的死区，限幅环节的参数选择主要根据运行人员的现场经验设置，随着对系统一次调频调节量的深入挖掘，亟需通过一种有效地参数确定方法进行细致的研究。

近年来，针对死区等非线性环节的研究逐渐增多。参考文献“单机等值系统调速器死区对频率振荡的影响”基于系统的单机等值模型，采用描述函数法研究了3种不同调速器死区对频率振荡的影响，从理论上分析并总结了单机系统中死区影响频率振荡的规律，为多机系统中分析死区对频率振荡的影响提供基础。参考文献“光伏电站参与大电网一次调频的控制增益研究”建立光伏电站接入前(纯常规电源)、接入后系统的调频控制分析模型，考虑模型中的非线性环节，运用基于描述函数的非线性奈奎斯特稳定性判据分别分析光伏电站接入前、接入后调频控制增益的稳定范围。但对于多机系统下，多非线性环节在同一通道上的参数确定方法仍有待研究。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本申请基于典型的一次调频环节，提供了一种单机系统下，具有多非线性环节的参数确定方法，为工程实际的参数选择提供了一种参考。

为了实现上述目标，本申请的第一件发明采用如下技术方案：

一种一次调频反馈通道非线性环节参数配置方法，针对含有“死区-PID控制器-限幅”环节的一次调频模型，所述配置方法包括以下步骤：

步骤1：用描述函数表示非线性环节；

步骤2：确定非线性环节增益；

步骤3：根据改进的Nyquist判据，确定单一非线性环节及“死区-PID控制器-限幅”环节具体参数的稳定范围。

本发明进一步包括以下优选方案：

优选地，步骤2所述确定非线性环节增益，具体为：

针对死区环节，根据死区环节输入幅值Ai，得到对应的死区环节增益N(Ai，a)；

针对限幅环节，根据同一通道上限幅环节的输入量幅值Bi，得到对应的限幅环节增益N(Bi,b)；

其中，a和b分别为死区环节和限幅环节的设定值；

对于确定的死区环节设定值a，确定唯一一组N(Ai)值。

优选地，所述死区环节输入幅值Ai根据一次调频调节范围选择，为正弦信号幅值；

所述同一通道上限幅环节的输入量幅值Bi，根据幅值的等效替代，Bi由Ai以及PID控制器参数表示，从而含有同一输入下的非线性环节增益为N(Ai,a,b)。

优选地，步骤3所述改进的Nyquist判据具体为：