[发明专利]一种基于PSS的火电机组低频振荡的抑制方法

权利要求书

1.一种基于PSS的火电机组低频振荡的抑制方法，其特征在于，包括：

步骤1、根据单机无穷大系统的运行状态，可计算出火电机组转子的无阻尼自然振荡频率；

步骤2、确定PSS加入后希望达到的阻尼比，进而计算出火电机组转子的阻尼振荡频率；

步骤3、由火电机组的励磁系统的框图，可求得励磁系统的传递函数，进而可求出励磁系统产生的附加转矩到PSS的输出信号之间的传递函数；

步骤4、由励磁系统产生的附加转矩到PSS的输出信号之间的传递函数的表达式，可求得PSS中超前环节及隔直环节中的参数，进而可将该组参数下的PSS配置在火电机组上，来抑制其低频振荡。

2.根据权利要求1所述的基于PSS的火电机组低频振荡的抑制方法，其特征在于：所述步骤1中，火电机组转子的无阻尼自然振荡频率ω_n的计算公式为：

其中，

式中，ω₀为同步转速，T_J为机组的惯性时间常数，x_q为交轴同步电抗，x′_d为直轴暂态电抗，x_l为外电抗，i_d、i_q分别为发电机定子电流的d、q轴分量，δ为发电机的功角，E_q′为发电机交轴暂态电动势。

3.根据权利要求1所述的基于PSS的火电机组低频振荡的抑制方法，其特征在于：所述步骤2中，首先确定PSS加入后希望达到的阻尼比ξ_P，由此可计算出转子的阻尼振荡频率ω_d：

。

4.根据权利要求1所述的基于PSS的火电机组低频振荡的抑制方法，其特征在于：所述步骤3中，由励磁系统的框图，可求得励磁系统的传递函数为：

式中，K_P、K_I分别为并联PID环节的比例环节系数、积分环节系数，K_A、T_A分别为调压器的增益和时间常数。

进而可求出励磁系统产生的附加转矩到PSS的输出信号之间的传递函数：

其中，

式中，x_d为直轴同步电抗，U_td、U_tq分别为发电机机端电压的d、q轴分量。

5.根据权利要求1所述的基于PSS的火电机组低频振荡的抑制方法，其特征在于，所述步骤4中，由PSS的框图，可求出PSS的传递函数为：

式中，K为隔直环节的增益，T_w为隔直环节的时间常数，T为超前环节的时间常数，α为超前环节的比例系数。

由励磁系统产生的附加转矩到PSS的输出信号之间的传递函数，可知其滞后的相角为φ_x，进而可求得PSS传递函数中的参数：

其中，T_w的值可在3～5s内任选。

将该组参数下的PSS配置在火电机组上，火电机组的低频振荡可得到有效抑制。