一種電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS4B模型中發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速ω的計(jì)算方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(Power System Stabilizer，PSS)PSS4B模型中轉(zhuǎn)速ω的計(jì)算方法，其實(shí)現(xiàn)過程計(jì)算量較少，在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器上實(shí)現(xiàn)靈活方便，為在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器上實(shí)現(xiàn)PSS4B提供了一種較為簡(jiǎn)單有效的途徑，屬于電力系統(tǒng)控制領(lǐng)域，可應(yīng)用于水力發(fā)電站或火力發(fā)電廠、風(fēng)力發(fā)電廠等。
【專利說明】一種電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS4B模型中發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速ω的計(jì) 算方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開一種電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（power System Stabilizer, PSS)PSS4B模型中 轉(zhuǎn)速ω的計(jì)算方法，屬于電力系統(tǒng)控制領(lǐng)域，可應(yīng)用于水力發(fā)電站或火力發(fā)電廠、風(fēng)力發(fā) 電廠等。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)的規(guī)模越來越大，單機(jī)容量也越來越大，許多 大中型發(fā)電機(jī)組都普遍采用快速勵(lì)磁調(diào)節(jié)器?？焖賱?lì)磁調(diào)節(jié)器在提高系統(tǒng)響應(yīng)速度的同 時(shí)，卻大大減小了勵(lì)磁系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)，降低了系統(tǒng)阻尼，使系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)弱阻尼甚至負(fù)阻 尼，導(dǎo)致了系統(tǒng)抑制低頻振蕩的能力下降。低頻振蕩嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)解列或失去穩(wěn)定，是 大型電力系統(tǒng)互聯(lián)影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的最重要的問題之一。目前，主要通過附加勵(lì)磁控制裝 置來解決低頻振蕩問題，其中電力系統(tǒng)穩(wěn)定器是一種有效的附加勵(lì)磁控制。電力系統(tǒng)穩(wěn)定 器（PSS)是勵(lì)磁裝置的一個(gè)附加部件，用于提高電力系統(tǒng)阻尼能力，抑制系統(tǒng)的低頻振蕩， 提局電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0003] 對(duì)于電力系統(tǒng)的低頻振蕩，主要采用發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器附加電力系統(tǒng)穩(wěn)定器 (PSS)控制來實(shí)現(xiàn)抑制，主要模型有PSS1A、PSS2A/PSS2B，PSS4B等。
[0004] PSS1A存在眾所周知的"反調(diào)"問題，PSS2A/2B模型中引入了發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速和有功 功率信號(hào)，經(jīng)過計(jì)算得到加速功率作為最終輸入信號(hào)，避免了 PSS1A存在的"反調(diào)"問題。 PSS2A/PSS2B只有一個(gè)濾波器，參數(shù)整定后，其頻率響應(yīng)也固定，隨著系統(tǒng)振蕩頻率偏移或 更低，PSS2A/PSS2B抑制低頻振蕩效果也將逐漸減弱。
[0005] PSS4B是在PSS2B的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)而形成。PSS4B將低頻振蕩按振蕩的頻率分 為了高頻、中頻、低頻三個(gè)頻段，每個(gè)頻道都可以單獨(dú)整定相應(yīng)的頻率特性，以更好為低頻 震蕩提供合適的正阻尼轉(zhuǎn)矩，達(dá)到更好抑制效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種PSS4B模型中轉(zhuǎn)速ω的計(jì)算方法，PSS4B模型看似較 PSS2B復(fù)雜，但對(duì)程序?qū)崿F(xiàn)來講比較簡(jiǎn)單，模型中除了兩個(gè)輸入信號(hào)的濾波器特殊外，其他 大多模塊為基本的超前/滯后模塊。超前/滯后和低通環(huán)節(jié)計(jì)算在勵(lì)磁程序中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)， 直接調(diào)用該模塊即可。模型中有兩路輸入信號(hào)，分別是發(fā)電機(jī)有功功率Pe和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn) 速ω，功率Pe在勵(lì)磁程序中己經(jīng)計(jì)算得到，而轉(zhuǎn)速ω計(jì)算則需要根據(jù)相關(guān)電氣量來進(jìn)行合 成計(jì)算，相對(duì)復(fù)雜，本發(fā)明采用發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓、定子電流和發(fā)電機(jī)參數(shù)算出內(nèi)電勢(shì)，根據(jù) 內(nèi)電勢(shì)頻率進(jìn)行計(jì)算轉(zhuǎn)速ω。
[0007] 本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案。
[0008] 一種電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS4B模型中發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速ω的計(jì)算方法，其特征在于： 所述計(jì)算方法包括以下步驟：
[0009] (1)通過勵(lì)磁調(diào)節(jié)器實(shí)時(shí)采集發(fā)電機(jī)各電氣信號(hào)量，包括機(jī)端電壓 :?>?，三相定子電流λ, λ、
[0010] ⑵將步驟⑴采集的發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓、三相定子電流計(jì)算正序分量，并根據(jù)公式 兔= )計(jì)算發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢(shì)：
[0011] 當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢(shì)用A、B相表示時(shí)，可得

【權(quán)利要求】
1. 一種電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS4B模型中發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速w的計(jì)算方法，其特征在于：米 用發(fā)電機(jī)定子電壓、定子電流和發(fā)電機(jī)參數(shù)算出內(nèi)電勢(shì)，根據(jù)內(nèi)電勢(shì)頻率進(jìn)行計(jì)算轉(zhuǎn)速《。
2. -種電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS4B模型中發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速w的計(jì)算方法，其特征在于：所 述計(jì)算方法包括以下步驟： (1) 通過勵(lì)磁調(diào)節(jié)器實(shí)時(shí)采集發(fā)電機(jī)各電氣信號(hào)量，包括機(jī)端線電壓沴"， 三相定子電流L、 (2) 將步驟⑴采集的發(fā)電機(jī)三相電壓、電流計(jì)算正序分量，計(jì)算發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢(shì)： 當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢(shì)用A、B相表示時(shí)，可得
￡?,、,為發(fā)電機(jī)A相、B相內(nèi)電勢(shì)，&、&為發(fā)電機(jī)A相、B相電壓，Xq'為發(fā)電機(jī) 暫態(tài)電抗，）.、丨,為發(fā)電機(jī)三相定子電流； 由以上兩公式相減推導(dǎo)出
;_為1B兩相發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢(shì)差，；_和1、I的角頻率完全相同； 再計(jì)算左一的實(shí)部Etff和虛部Eqi :
其中，I為機(jī)端電壓的實(shí)部，Ui為機(jī)端電壓的虛部，仁為合成向量 的實(shí)部，Ii為合成向量的虛部； (3) 計(jì)算發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速w:
其中Eqin為第n時(shí)刻的A、B兩相發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢(shì)差的虛部，Eqm為第n時(shí)刻的A、B兩相 發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢(shì)差的實(shí)部，Eqilri為第n-1時(shí)刻的A、B兩相發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢(shì)差的虛部，Eqnri為第 n-1時(shí)刻的A、B兩相發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢(shì)差的實(shí)部，AT為采樣間隔； 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS4B輸入信號(hào)為Aco,而Aco=co-1.0。
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK104268426SQ201410538927
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】于永軍, 李暉, 溫延男, 李福龍, 祁曉笑, 焦春雷, 李坤, 李松, 夏潮, 魏巍, 李元盛, 高銳, 張軍 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)新疆電力公司電力科學(xué)研究院, 國(guó)網(wǎng)北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院, 國(guó)網(wǎng)河南省電力公司, 北京四方繼保自動(dòng)化股份有限公司