电力系统稳定器

摘要： 0引言随着我国互联电网大系统规模不断扩展,电网中重负荷及快速励磁系统被广泛采用,电网阻尼不断降低,导致电网发生低频振荡的概率持续上升,已成为影响系统安全运行的重要问题,也是各系统区间功率输送的主要限制条件。目前,国内外最有效抑制低频振荡的措施是在发电机励磁系统中叠加电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS),因其工程应用难度低、效果优秀,已成为大型发电机励磁系统的重要组成部分。

摘要： 随着现代电网互联技术的发展,电力系统长期处于远距离、重负荷的运行条件下,使得电网运行更加趋近稳定临界点。为了抑制由扰动产生的低频振荡现象,通过构建完整的四机两区域系统模型,利用MATLAB软件进行扰动时域仿真,分析了联络线三相接地短路和励磁参考电压突变两种扰动下系统产生的低频振荡,并在发电机励磁系统附加PSS控制信号来抑制低频振荡,对联络线三相接地短路和励磁参考电压突变故障进行仿真,观察小扰动后系统各发电机输出功率、转子转速及联络线传输功率等随时间摆动的情况。在发电机的励磁系统Vstab端接入多频带电力系统稳定器(MB-PSS)和通用型电力系统稳定器(G-PSS)的输出信号来抑制系统产生的低频振荡。通过仿真分析可知,联系较弱的四机两区域系统受到干扰时,极易产生低频振荡,验证了PSS对该系统产生的低频振荡有较好的抑制效果。该结论对电力系统稳定性研究与抑制低频振荡具有重要的借鉴价值。

摘要： 同步调相机对于直流工程及电力系统的电压稳定具有重要意义,研究其电力系统稳定器配置的方法,对其在进相运行时有重要意义。首先对同步调相机中的主要控制环节设备建立数学模型;然后以发电机稳定为目标,研究在各种无功出力下阻尼变化趋势,建立同步调相机运行模型;最后论证了同步调相机配置电力系统稳定器的必要性和可行性。算例表明,与不配置电力系统稳定器的调相机相比,含励磁控制和限制环节的方法更完善,且能满足各个工况的动态要求,具有较强的实用性。

摘要： 对于电力系统稳定器(PSS)参数优化整定的问题,为了更好地寻找最优参数,本文将社会学习机制引入到粒子群优化算法中,将社会学习粒子群优化算法(SLPSO)应用于PSS参数的优化整定中,相比于传统优化算法,本文算法优化PSS参数具有更好的动态自适应性,同时不易陷入局部最优,能够较快地寻找到全局最优值。通过四机两区的仿真算例表明,本文方法解决了常规优化算法如粒子群优化算法优化PSS参数中存在的收敛性差、容易陷入局部最优、优化效果差等问题。通过将社会学习粒子群优化算法应用于PSS参数的寻优工作中,其PSS的优化效果和稳定性都得到了较大的提升。

摘要： 传统的电力系统稳定器PSS(power system stabilizer)参数整定方法未计及系统运行方式变化的影响,参数对运行工况适应性较难保证。而且只强调相位补偿要求,将相位参数和增益参数分开进行整定,忽略了相频、幅频特性之间的协调对PSS阻尼特性的重要影响,致使PSS整体作用难以得到充分发挥。为此,提出一种提升运行工况适应性的PSS相位和增益参数协同优化的整定方法。在优化模型中,兼顾相频、幅频特性之间的协调,采用PSS阻尼力矩分量最大化目标,并新增对多种工况下的相位补偿约束,从而提升参数对运行工况的适应性和整体阻尼效果。算例验证表明:所提方法在满足多种工况相位补偿要求的同时,可显著增强PSS阻尼效果,具有一定的工程应用价值。

摘要： 本文结合PSS现场试验过程中选取特定工况开展相频特性测试,并将试验工况测试结果默认代表机组全工况特性的实际情况,据此依据Heffron-Philips模型各个参数的定义,从同步发电机运行工况及磁路饱和两个维度对机组及励磁系统的相频特性的影响开展理论分析,理论分析结果及算例均表明工况及饱和两个维度均对PSS无补偿相频特性产生影响,机组有功功率增加、进相深度加深均导致PSS无补偿滞后特性加大,迟相导致无补偿滞后相位减小,磁路饱和导致无补偿滞后相位减小;两个维度对同步发电机及励磁系统的滞后相位影响最大将达到10°。在PSS的实际应用中,应该结合机组在电网运行方式中的安排提前对工况与磁路的饱和影响加以校核,以确保实际机组PSS的功能预期。

摘要： 针对云南电网超低频振荡问题,对电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)(型号PSS4B)和调速器侧电力系统稳定器(governor PSS,GPSS)附加阻尼控制用于抑制超低频振荡时的特点和效果进行对比分析。首先建立基于单机带负荷无穷大系统的小干扰分析模型,然后以云南电网某大型水电机组为算例,得到机组低频振荡和超低频振荡模式间的同源关系,最后通过特征根轨迹对比分析PSS4B和GPSS2种附加阻尼控制用于抑制超低频振荡时的特点和效果差异。所得的结论对云南电网采取哪种附加阻尼控制用于优化一次调频和抑制超低频振荡具有参考价值。

摘要： 重负荷远距离输电线路容易产生电力系统低频振荡,电力系统稳定器((PSS)是抑制低频振荡的有效方法。本文基于粒子群算法,在 WEPRI-36 节点系统中对 PSS 控制参数进行优化,满足了多机 PSS 参数的设计要求。

摘要： 本文针对目前储能接入电厂后对发电厂励磁系统调差系数、无补偿相位特性、阻尼特性造成一系列影响的问题,研究了储能接入电厂对励磁系统稳定性的影响.首先,建立考虑储能影响的发电厂单机模型,给出了储能与调差系数、无补偿相位特性、阻尼特性的理论关系,在此基础上分析了不同储能出力对上述三者的影响.仿真结果表明,储能接入电厂后,对励磁系统的调差系数、阻尼特性、励磁系统无补偿特性都产生了一定影响,需要对上述三者进行安全性评估.

摘要： 为了使电力系统稳定器(PSS)参数能够适应电力系统的多种运行方式,本文提出了一种可用于PSS参数优化的算法.该算法结合差分进化算法(DE)变异操作和自适应迁移操作对生物地理学算法(BBO)进行改进,提高了寻优能力和速度.最后,借助电力系统数字仿真软件对该算法在PSS参数优化方面的有效性进行验证,仿真结果表明:经本文所提优化算法计算的PSS参数能够适应电力系统的不同运行工况.

摘要： 低频振荡是复杂大电网中较为严重的问题.研究低频振荡的产生机理,提出有效的抑制方法,具有重大的社会意义.电力系统稳定器(PSS)就是在励磁系统中产生一个正阻尼转矩来抑制低频振荡的技术.本文提出了电力系统稳定器的设计与整定方法,并基于ADPSS装置与PSASP平台进行了PSS在3机7节点与8机36节点的电力系统仿真应用.结果表明,PSS能有效地抑制系统低频振荡,保证系统安全稳定运行.

摘要： 本文详细介绍了电力系统稳定器的引入及发展,分析了各种PSS模型的优缺点,以及对其应用进行了说明,最后针对目前最常用的PSS1A及PSS2B模型进行了验证性试验,验证了这两种模型所起的作用,以及与不投入PSS功能时作比较,验证了PSS功能.PSS模型的不断优化及PSS应用越来越广泛,为我国智能电网稳定建设提供了更好的技术支撑.

摘要： 本文采用SVC和PSS对两机系统进行无功补偿,并用SIMULINK/PSB软件进行仿真研究,验证所采用的补偿方式能满足电力系统的暂态稳定性.静止无功补偿器(SVC)是由晶闸管控制,并联电容器和电抗器组成的设备,可以快速平滑动态得调节系统的无功功率.SVC工作可靠、反应灵敏、调剂平滑,对系统动态得进行无功补偿,保证了电能质量.除此以外,SVC还兼具增大系统阻尼、提高阻尼比以保证系统动态稳定的功能.电力系统稳定器(PSS)是一种附加励磁控制装置,用于提高电力系统阻尼和解决低频振荡的问题.因此,在大功率电网中,SVC和PSS被广泛应用.

摘要： 糯扎渡水电站是澜沧江上一个以发电为主,同时兼顾防洪、改善下游航运、渔业、旅游和环保作用并对下游电站起补偿作用的特大型水电工程,共装设9台单机容量为650MW的水轮发电机组,电站以500kV电压等级接入电力系统,在系统中担任调峰、一次调频和事故备用.针对糯扎渡水电厂长距离大容量送电特点,对糯扎渡水电厂机组的电力系统稳定器(PSS)的模型和定值进行初步的研究,通过测量发电机励磁系统相频特性,为整定PSS参数提供依据,并通过励磁调节器电压阶跃试验验证PSS整定参数的适用性,使PSS具备投运条件,确保机组并网安全稳定运行。

摘要： 糯扎渡水电站是澜沧江上一个以发电为主,同时兼顾防洪、改善下游航运、渔业、旅游和环保并对下游电站起补偿作用的特大型水电工程,共装设9台单机容量为650MW的水轮发电机组,电站以500kV电压等级接入电力系统,在系统中担任调峰、一次调频和事故备用.针对糯扎渡水电厂长距离大容量送电特点,对糯扎渡水电厂机组的电力系统稳定器(PSS)的模型和定值进行初步的研究,通过测量发电机励磁系统相频特性,为整定PSS参数提供依据,并通过励磁调节器电压阶跃试验验证PSS整定参数的适用性,使PSS具备投运条件,确保机组并网安全稳定运行.

摘要： 随着电力系统中风电装机容量的逐步提高,风电机组对系统稳定性的影响也越来越显著,因此分析风电机组模型及其对电力系统稳定性的影响十分必要.本文首先分析了双馈异步风力发电机组模型及其励磁控制系统模型;分析了双馈风力发电机动态稳定特性,以及配置PSS提高系统稳定性的原理及PSS的参数整定原则.通过电网实际扰动试验分析,验证了系统中电力系统稳定器(PSS)对大规模风电接入的适应性良好.对风电功率波动引发系统的振荡进行仿真计算,并与实测波形相比较,验证了仿真模型的有效性.

摘要： 传统的概率性评估方法仅从安全性方面考虑了事故发生的概率,而未能从经济性方面量化事故发生的后果,为解决上述问题,提出考虑上述两种因素的大区互联电网动态稳定风险评估的模型以及相应的评估方法,并结合实际电网运行数据给出基于该模型的动态稳定判据,最后以云南电网为研究对象进行研究与应用.通过算例中不同的外送功率方案,提出协调互联电网各送端外送出力可以降低系统动态稳定风险值,给出新的动态稳定判据下云南电网的最大外送功率值及相应的电网运行方式的确定方法,同时证明了电力系统稳定器的合理配置以及正确的直流调制方案能够降低系统的动态稳定风险值,可作为当系统发生动态失稳故障时降低风险值的措施.

摘要： 自并励励磁系统能提高发电机对电网的暂态支撑能力,但由于其高增益,降低了电网系统的正阻尼,电力系统稳定器的目的则是提供一个附加正阻尼,以尽快平息电网有功振荡,随着电网规划扩大,有功功率低频振荡频率向中低频发展,PSS4B是近年业界研究的新型电力系统稳定器,具有突出的中频段低频振荡抑制能力,本文介绍PSS4B控制技术在自并励励磁系统中的应用研究成果.研究表明，低频振荡的原因主要是由于快速励磁调节器的高增益导致系统阻尼减小，而PSS采用ΔPe和Δω作为附加反馈控制，对励磁系统进行相位补偿，以增加系统正阻尼。PSS2B由于增益随振荡频率变大而急剧增加，致使中低频段阻尼效果较小，电力系统需要中低频段阻尼效果强的PSS。PSS4B提供中低频段较强的阻尼效果，但PSS4B仍需要进行相位补偿方能满足电力系统在电网有功振荡和发电机本机振荡多频率下均能提供强阻尼的需求。PSS4B/W综合提供较高的增益和优化的相位，但经过相位校正后，其增益变化比PSS4B更为剧烈，试验虽验证本机振荡频率下阻尼效果较好，但是否全频段均可提供尚需试验验证。

摘要： 本文介绍了清远蓄能电站1号机组励磁系统PSS试验所涉及项目的测试分析方法,通过试验和计算对励磁系统PSS参数进行了调整,改善了励磁系统的调节性能,具备了PSS功能投入的条件,为抑制可能出现的电力系统低频振荡、提高电力系统稳定性奠定了基础.

摘要： 本文介绍了清远蓄能电站1号机组励磁系统PSS试验所涉及项目的测试分析方法,通过试验和计算对励磁系统PSS参数进行了调整,改善了励磁系统的调节性能,具备了PSS功能投入的条件,为抑制可能出现的电力系统低频振荡、提高电力系统稳定性奠定了基础.

摘要： 本发明公开了一种电力系统稳定方法及其稳定器，依次进行滤波、消除直流分量、相位补偿和限伏处理，其中相位补偿传递函数按照以下步骤确定：①获取发电机的相位特性；②根据预定补偿要求和相位特性计算补偿相位特性；③将补偿相位特性作为目标曲线进行曲线拟合，得到一条最逼近于目标曲线的相位补偿曲线f(x)，根据相位补偿曲线f(x)确定相位补偿传递函数。稳定器包括依次连接的滤波器、复位器、相位补偿器和限伏器。本发明采用的相位补偿传递函数能够较好逼近所需补偿曲线，从而在整个低频振荡范围对发电机滞后相位进行良好的补偿。

摘要： 本发明公开了一种电力系统稳定方法及其稳定器，依次进行滤波、消除直流分量、相位补偿和限伏处理，其中相位补偿传递函数按照以下步骤确定：①获取发电机的相位特性Φ；②根据预定补偿要求Φ0和相位特性Φ计算补偿相位特性Φr；③将补偿相位特性Φr作为目标曲线进行曲线拟合，得到一条最逼近于目标曲线的相位补偿曲线f(x)，根据相位补偿曲线f(x)确定相位补偿传递函数。稳定器包括依次连接的滤波器、复位器、相位补偿器和限伏器。本发明采用的相位补偿传递函数能够较好逼近所需补偿曲线，从而在整个低频振荡范围对发电机滞后相位进行良好的补偿。

摘要： 本发明公开了确定分数阶PID控制器参数的方法、装置、电力系统稳定器及电力系统。所公开的确定分数阶PID控制器参数的方法，包括：确定由以下公式表示的函数W(P)作为目标函数：W(P)＝(1‑eβ)·(Mp+Ess)+e‑β·(ts‑tr)+J(P)其中，P＝[KP,KI,KD,λ,μ]为由分数阶PID控制器的比例参数、积分参数、微分参数、积分阶次参数、微分阶次参数组成的控制器参数向量，β为加权因子，Mp为超调量，Ess为稳态误差，tr为上升时间，ts为调整时间，J(P)为惩罚函数，L大于等于0；基于帝国竞争算法来确定分数阶PID控制器的最优控制器参数向量。所公开的技术方案能够获取比现有技术能够获取到的分数阶PID控制器参数更优的分数阶PID控制器参数。

摘要： 本发明提供一种调速系统的电力系统稳定器参数整定方法与系统，整个计算过程简便，不需要复杂的计算，其数据的获取和计算都是根据当前环境的需求进行计算和处理的，所以适用于多种不同的情况，其实用性强，计算精准。另外采用GPSS抑制低频振荡方法，由于不依赖于其他发电机组的GPSS以及电网的模型，实现了多机的解耦分析，为抑制低频振荡提供了一种高效、精确的方法，使得低频振荡的抑制效果大为提高，对于运行人员掌握、评估电力系统的运行状态，及时采取措施进行运行状态的改善，以及制定相应的紧急预案，减少后继低频振荡的发生，从而减小对电网的冲击，保证系统的安全运行都具有重大意义。

摘要： 本发明公开了确定分数阶PID控制器参数的方法、装置、电力系统稳定器及电力系统。所公开的确定分数阶PID控制器参数的方法，包括：确定由以下公式表示的函数W(P)作为目标函数：W(P)＝(1‑eβ)·(Mp+Ess)+e‑β·(ts‑tr)+J(P)其中，P＝[KP,KI,KD,λ,μ]为由分数阶PID控制器的比例参数、积分参数、微分参数、积分阶次参数、微分阶次参数组成的控制器参数向量，β为加权因子，Mp为超调量，Ess为稳态误差，tr为上升时间，ts为调整时间，J(P)为惩罚函数，L大于等于0；基于帝国竞争算法来确定分数阶PID控制器的最优控制器参数向量。所公开的技术方案能够获取比现有技术能够获取到的分数阶PID控制器参数更优的分数阶PID控制器参数。

摘要： 本发明提供了一种提高VSG稳定性的虚拟电力系统稳定器设计方法，方法包括以下步骤：借鉴传统电力系统稳定器的设计方法，采用“超前‑滞后”形式的虚拟PSS结构，并以VSG角频率偏差为期输入信号，以功率偏差为其输出信号，将虚拟PSS引入VSG的功率控制环节，并根据VSG的转子运动方程、虚拟励磁调节器，搭建含虚拟PSS接入的VSG并网系统结构，根据计及虚拟PSS接入的VSG并网系统结构，构建了对应的Phillips‑Heffron模型，得出虚拟PSS接在VSG无功环的传递函数，从而克服了传统VSG功率振荡风险较大的缺陷，能有效改善VSG并网系统的稳定性，并可一定程度上保证引入虚拟PSS后的VSG控制的鲁棒性与优越性。

摘要： 本发明提供一种调速系统的电力系统稳定器参数整定方法与系统，整个计算过程简便，不需要复杂的计算，其数据的获取和计算都是根据当前环境的需求进行计算和处理的，所以适用于多种不同的情况，其实用性强，计算精准。另外采用GPSS抑制低频振荡方法，由于不依赖于其他发电机组的GPSS以及电网的模型，实现了多机的解耦分析，为抑制低频振荡提供了一种高效、精确的方法，使得低频振荡的抑制效果大为提高，对于运行人员掌握、评估电力系统的运行状态，及时采取措施进行运行状态的改善，以及制定相应的紧急预案，减少后继低频振荡的发生，从而减小对电网的冲击，保证系统的安全运行都具有重大意义。

摘要： 本发明提出一种协调电力系统稳定器与二级电压控制器参数优化方法，该方法将多层级与自适应深度、自适应宽度和自适应注意力网络相结合，用于协调二级电压控制器和电力系统稳定器的参数优化。首先，所提方法中的多层级主要用于将卷积神经网络中形成的相同结构不同维度的信息进行分组，提高运算效率。其次，所提方法中自适应深度、自适应宽度和自适应注意力主要用于根据输入输出参数的大小自适应改变三维参数的大小，并从不同维度出发，自适应地提升卷积神经网络的性能。最后，该方法可加速差分进化方法的协调二级电压控制器和电力系统稳定器参数的优化过程，避免低频振荡和电压崩溃的发生，提高系统的稳定性和鲁棒性。

摘要： 本发明公开了一种水电机组调速器电力系统稳定器设计方法，涉及设计方法技术领域，包括以下步骤：S1，采集频率信号并计算得到频差作为GPSS控制通道的输入量；S2，接收频差信号并滤除高频干扰信号，输出超低频振荡控制信号；S3，隔离超低频振荡控制信号中的直流信号，输出交流信号；S4，进行交流信号的相位补偿并通过增益限幅输出GPSS输出信号；S5，由外部投退开关和上位机投退命令共同决定GPSS输出信号是否投入，若投入则将GPSS输出信号叠加至导叶开度给定，否则重复上述步骤，本发明理论上不增加现有机组的硬件成本只是控制策略的优化，故在目前大部分新型水电调速系统控制器上可以直接植入，实现对超低频振荡的抑制。

摘要： 本发明涉及一种电力系统稳定器与静止无功补偿器的协调优化方法，包括下列步骤：一：建立系统模型。融合粒子群算法、混沌算法以及遗传算法中交叉、变异机制，利用混沌变量的随机不重复便利性的特点，初始化粒子群以增加粒子群的多样性；将遗传算法中交叉、变异机制引入粒子群算法中；将时间乘以误差绝对值积分ITAE的性能指标应用到PSS与SVC协调设计中，选取反应系统振荡阻尼特性的发电机转速偏差及联络线频率偏差行为响应曲线的整数与时间积分作为目标函数；通过算法程序与算例模型联合仿真，调节PSS与SVC待求参数，求取ITAE性能指标。