一种电力系统稳定器异常导致功率振荡的排查方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术适用于发电领域，提供了一种电力系统稳定器异常导致功率振荡的排查方法及装置，该方法包括：在机组功率振荡时判断PSS的工作状态是否异常；若否，则确定不是PSS工作异常导致机组功率振荡；若是，则判断PSS的输出是否对振荡起负阻尼作用；若是，则确定是PSS工作异常导致机组功率振荡；若否，则确定不是PSS工作异常导致机组功率振荡。本发明专利技术能够有效分析在发电机功率振荡中PSS是否工作正常，PSS输出是否对振荡起到副阻尼作用，从而找到发电机功率振荡的根本原因，为制定解决方案提供依据，以及时消除机组的振荡隐患，避免了对振荡机组采取特殊监护措施的人力物力付出，同时也确保了电网的安全运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于发电领域，尤其涉及一种电力系统稳定器异常导致功率振荡的排查方法及装置。
技术介绍
岭澳二期电厂在2011年12月29日和2012年6月26日出现功率振荡，由于振幅较大，对电站设备以及电网安全构成威胁，并存在核安全风险，因此迫切需要能够对岭澳二期机组功率振荡原因进行准确分析、定位的方法，从而制定针对性的解决方案，消除机组振荡的隐患，保障核电安全。由于PSS(电力系统稳定器)的工作异常容易导致功率振荡，但不是导致功率振荡的必然原因，因此电机的功率振荡是否是由PSS工作异常导致的，成为首要排查程序。然而，现有的排查方法是建立发电机、变压器及电网电磁暂态仿真模型，模拟主变送电，并对发电机功率仿真结果进行分析，然而这种分析无法得到发电机功率振荡波形，因此无法准确地找到发电机功率振荡的原因。若机组功率振荡问题不能及时解决，按照振荡机组限负荷至80％，每年时间2个月计算，0.1元/千瓦时计算，岭澳二期机组长时间限负荷运行的电量损失约3.1亿千瓦时/台机，同时还需要对振荡机组采取特殊监护措施的人力物力付出，更为严重的是对电网的安全运行造成了极大的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种电力系统稳定器异常导致功率振荡的排查方法，旨在解决现有无法有效确定机组功率振荡是否是由于PSS的工作异常导致的问题。本专利技术实施例是这样实现的，一种电力系统稳定器异常导致功率振荡的排查方法，所述方法包括下述步骤：在机组功率振荡时判断电力系统稳定器的工作状态是否异常；若否，则确定不是电力系统稳定器工作异常导致机组功率振荡；若是，则判断电力系统稳定器的输出是否对振荡起负阻尼作用；若是，则确定是电力系统稳定器工作异常导致机组功率振荡；若否，则确定不是电力系统稳定器工作异常导致机组功率振荡。本专利技术实施例的另一目的在于，提供一种电力系统稳定器异常导致功率振荡的排查装置，所述装置包括：工作状态判断单元，用于在机组功率振荡时判断电力系统稳定器的工作状态是否异常，在正常时，则确定不是电力系统稳定器工作异常导致机组功率振荡；负阻尼判断单元，用于在异常时，则判断电力系统稳定器的输出是否对振荡起负阻尼作用，在起负阻尼作用时，则确定是电力系统稳定器工作异常导致机组功率振荡，在起正阻尼作用时，则确定不是电力系统稳定器工作异常导致机组功率振荡。本专利技术实施例能够有效分析在发电机功率振荡中PSS是否工作正常，PSS输出是否对振荡起到副阻尼作用，从而找到发电机功率振荡的根本原因，为制定解决方案提供依据，以及时消除机组的振荡隐患，避免了对振荡机组采取特殊监护措施的人力物力付出，同时也确保了电网的安全运行。附图说明图1为本专利技术第一实施例提供的电力系统稳定器异常导致功率振荡的排查方法的流程图；图2为本专利技术第二实施例提供的电力系统稳定器异常导致功率振荡的排查方法中步骤S101的流程图；图3为本专利技术第三实施例提供的电力系统稳定器异常导致功率振荡的排查方法中步骤S202的流程图；图4为本专利技术第四实施例提供的电力系统稳定器异常导致功率振荡的排查方法中步骤S102的流程图；图5为本专利技术实施例提供的PSS工作异常导致机组功率振荡的排查装置的结构图；图6为本专利技术实施例提供的PSS工作异常导致机组功率振荡的排查装置的优选结构图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。本专利技术实施例能够有效分析在发电机功率振荡中PSS是否工作正常，PSS输出是否对振荡起到副阻尼作用，从而找到发电机功率振荡的根本原因，为制定解决方案提供依据，以及时消除机组的振荡隐患，避免了对振荡机组采取特殊监护措施的人力物力付出，同时也确保了电网的安全运行。图1示出了本专利技术实施例提供的电力系统稳定器异常导致功率振荡的排查方法流程，为了便于说明，仅示出了与本专利技术相关的部分。作为本专利技术一实施例，该电力系统稳定器异常导致功率振荡的排查方法包括下述步骤：步骤S101，在机组功率振荡时判断PSS的工作状态是否异常；若否，则确定不是PSS工作异常导致机组功率振荡；若是，则执行步骤S102，判断PSS的输出是否对振荡起负阻尼作用；若是，则确定是PSS工作异常导致机组功率振荡；若否，则确定不是PSS工作异常导致机组功率振荡。在本专利技术实施例中，PSS作为励磁调节器的组成部分，它的输出作为励磁调节器控制回路的一个输入信号，通过励磁调节器的作用来改变发电机的励磁，影响发电机的电功率，达到阻尼发电机功角摆动，抑制发电机功率变化，平息电网功率振荡的作用。本专利技术实施例能够有效分析在发电机功率振荡中PSS是否工作正常，PSS输出是否对振荡起到副阻尼作用，从而找到发电机功率振荡的根本原因，为制定解决方案提供依据，以及时消除机组的振荡隐患，避免了对振荡机组采取特殊监护措施的人力物力付出，同时也确保了电网的安全运行。进一步地，结合图2，步骤S101具体为：步骤S201，建立混合仿真模型，该混合仿真模型采用自动电压调节器(AVR)、电力系统稳定器(PSS)理论模型进行励磁系统预期特性响应仿真，并将仿真结果与实测输出进行对比建立，以确定AVR、PSS的实际工作特性和理想工作特性的差异；在本专利技术实施例中，该励磁系统预期特性响应仿真为Matlab模型，该模型根据厂家资料建立，参数根据AVR及PSS实测结果确定。模型共有3个输入量，分别是机端电压偏差Act.Vt.err、机端频率偏差Act.Freq.err、机端功率偏差Act.Pe.err。通过将实测得到的3个输入量输入仿真模型，可以得到混合仿真的励磁调节器输出Simu.Uld，将Simu.Uld与实测励磁调节器输出Act.Uld相比，可以得到模型是否准确的验证。步骤S202，验证混合仿真模型的准确性；步骤S203，将机组功率振荡过程中向量测量单位(PMU)记录的数据输入准确的混合仿真模型进行仿真，得到仿真数据(A)，该PMU记录的数据包括机端电压、功率和频率；步骤S204，对比仿真数据(A)与实测数据(B)是否一致；若是，则判断PSS的工作状态正常；若否，则判断PSS的工作状态异常。优选地，仿真数据(A)包括仿真调节器输出(PSS输出)，实测数据(B)包括实测调节器输出(PSS输出)。更进一步地，结合图3，步骤S202具体为：步骤S301，将实测输入量输入混合仿真模型，得到仿真调节器输出量(PSS输出)，该实测输入量包括向量测量单位(PMU)实测或录波器实测的机端电压、功率、频率；步骤S302，将仿真调节器输出量与实测调节器输出量比较，若两者一致，则混合模型准确。优选地，实测输入量包括：机端电压偏差输入量、机端频率偏差输入量和机端功率偏差输入量。作为本专利技术一实施例，结合图4，步骤S102具体为：步骤S401，根据核电电气参数建立单机-无穷大系统；步骤S402，将实测调节器输出和仿真调节器输出输入到系统中，得到由励磁系统激发的功率；步骤S403，将激发的功率与实测功率对比判定，PSS的输出是否对振荡起负阻尼作用。进一步地，步骤S403具体为：将激发的功本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力系统稳定器异常导致功率振荡的排查方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：在机组功率振荡时判断电力系统稳定器的工作状态是否异常；若否，则确定不是电力系统稳定器工作异常导致机组功率振荡；若是，则判断电力系统稳定器的输出是否对振荡起负阻尼作用；若是，则确定是电力系统稳定器工作异常导致机组功率振荡；若否，则确定不是电力系统稳定器工作异常导致机组功率振荡。

【技术特征摘要】
1.一种电力系统稳定器异常导致功率振荡的排查方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：在机组功率振荡时判断电力系统稳定器的工作状态是否异常；若否，则确定不是电力系统稳定器工作异常导致机组功率振荡；若是，则判断电力系统稳定器的输出是否对振荡起负阻尼作用；若是，则确定是电力系统稳定器工作异常导致机组功率振荡；若否，则确定不是电力系统稳定器工作异常导致机组功率振荡。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断电力系统稳定器的工作状态是否异常的步骤具体为：建立混合仿真模型，所述混合仿真模型采用自动电压调节器、电力系统稳定器理论模型进行励磁系统预期特性响应仿真，并将仿真结果与实测输出进行对比建立，以确定自动电压调节器、电力系统稳定器的实际工作特性和理想工作特性的差异；验证所述混合仿真模型的准确性；将机组功率振荡过程中向量测量单位记录的数据输入准确的混合仿真模型进行仿真，得到仿真数据，所述向量测量单位记录的数据包括机端电压、功率和频率；对比所述仿真数据与实测数据是否一致；若是，则判断电力系统稳定器的工作状态正常；若否，则判断电力系统稳定器的工作状态异常。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述验证所述混合仿真模型的准确性的步骤具体为：将实测输入量输入所述混合仿真模型，得到仿真调节器输出量，所述实测输入量包括向量测量单位实测或录波器实测的机端电压、功率、频率；将所述仿真调节器输出量与实测调节器输出量比较，若两者一致，则所述混合模型准确。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述实测输入量包括：机端电压偏差输入量、机端频率偏差输入量和机端功率偏差输入量。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述仿真数据包括仿真调节器输出，所述实测数据包括实测调节器输出。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断电力系统稳定器的输出是否对振荡起负阻尼作用的步骤具体为：根据电厂发电机、变压器等电气参数建立单机-无穷大系统；将实测调节器输出和仿真调节器输出输入到所述系统中，得到由励磁系统激发的功率；将激发的功率与实测功率对比判定，电力系统稳定器的输出是否对振荡起负阻尼作用。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将激发的功率与实测功率对比判定，电力系统稳定器的输出是否对振荡起负阻尼作用的步骤具体为：将激发的功率与实测功率叠加；若叠加后的功率振幅增大，则判定电力系统稳定器的输出对振荡起负阻尼作用；若叠加后的功率振幅不变，则判定电力系统稳定器的输出对振荡起正阻尼作用。8.一种电力系统稳定器异常导致功率振荡的排...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺英章，马蜀，段贤稳，郭立雄，尹亮，李建春，
申请(专利权)人：岭东核电有限公司，中国电力科学研究院，广东核电合营有限公司，大亚湾核电运营管理有限责任公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44