电力系统稳定器及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电力系统稳定器及方法，涉及电力技术领域，主要目的在于克服现有电力系统的稳定器抑制低频震荡的效果较低的缺陷。所述电力系统稳定器包括：电压调节器、有功补偿频率调节器、自动励磁调节器、稳定器、控制附加装置、发电机网络。所述稳定器包括：传感器、高频滤波器、补偿器、放大器，所述自动励磁调节器包括：励磁功率单元、励磁调节器，所述电压调节器包括：电压测量比较单元、脉冲宽度调制器、低频保护单元、稳压电路。

【技术实现步骤摘要】
电力系统稳定器及方法
本专利技术涉及电力
，尤其涉及一种电力系统稳定器及方法。
技术介绍
随着电网之间的深入互联，区域间的低频振荡现象已经成为不可忽视的问题，为了抑制低频振荡，电力系统稳定器应运而生。它可以产生一个正阻尼转矩，以便克服原励磁电压调节器中产生的负阻尼转矩作用，还可以抽取与此振荡有关的信号，如发电机的有功功率、转速或频率，加以处理，产生的附加信号加到励磁调节器中，使发电机产生阻尼低频振荡的附加力矩。目前，在电网传输过程中，由于传输距离较远，电力系统对振荡的阻尼会减弱，对于单一振荡模式整定的电力系统稳定器参数不能在机组参与的其他振荡模式下补偿适宜的相位，当系统中发生低频振荡时，不同的振荡模式在不同的机组上表现强度不同，不同机组上的电力系统稳定器对不同振荡模式的抑制效果也不同，如果电力稳定器配置地点选择不合理，那么所安装的电力系统稳定器对抑制振荡可能作用甚微甚至毫无作用。另外，传统的稳定器采用本地信息，但是本地信息无法反应区域间的震荡模式，抑制区域间的低频振荡效果较低，而单独一个电厂投入电力稳定器是没有效果的，发电机与发电系统抑制低频振荡的效果较低。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的电力系统稳定器及方法。为达到上述目的，本专利技术主要提供如下技术方案：一方面，本专利技术提供了一种电力系统稳定器，包括：电压调节器、有功补偿频率调节器、自动励磁调节器、稳定器、控制附加装置、发电机网络，所述电压调节器，用于接收所述稳定器发送的振荡信号，以及所述发电机网络的内环连接的检测信号，并根据实时采取的发电机的输出电压信号及所述检测信号与预先设定的电压值进行比较，利用比较结果调节脉冲宽度调制器的脉冲，通过励磁机定子线圈以电流的形式将所述震荡信号发送给所述自动励磁调节器，所述脉冲用于调控大功率开关器件，所述大功率开关器件用于调节所述励磁机定子线圈以电流的形式将信号发送给所述自动励磁调节器的时间；所述有功补偿频率调节器，用于调节所述电压调节器中的电压信号，通过相位补偿得到所述电压信号的附加力矩相位，通过所述附加力矩相位调整所述自动励磁调节器中给定的调节准则；所述自动励磁调节器，用于接收所述电压调节器发送的所述震荡信号，根据与震荡关联属性处理所述震荡信号，得到附加信号，根据所述附加信号与给定的调节准则经过滞后生成附加力矩，将所述附加力矩发送至所述控制附加装置，以便所述控制附加装置根据所述附加力矩配置转子的滞后角度；所述稳定器，用于接收发电机的震荡信号，以及通过广域测量系统获取本地信息，根据电力系统低频震荡模型、鲁棒遗传算法及所述本地信息处理所述震荡信号，将所述震荡信号发送给所述电压调节器，以便调节励磁机的输出电压，所述本地信息为任意发电机组或母线可测量的关联信息；所述控制附加装置，用于与所述自动励磁调节器建立连接，接收所述自动励磁调节器的附加力矩，及所述稳定器通过所述发电机网络的内环连接发送的电流信号，通过所述控制附加装置将所述电流信号输出至电力系统的发电设备，以便对所述发电设备中的调速器、汽轮机及转子进行控制，所述控制附加装置包括放大器、滤波器、减法器、调节器及加法器；所述发电机网络，用于建立所述检测电路、多个发电设备、所述控制附加装置之间的内环连接，并建立所述稳定器与所述附加装置之间的外环连接，所述内环连接将检测信号发送给所述电压调节器，所述外环连接将所述稳定器的频率信号发送给所述附加装置，所述内环连接与所述内环连接由三相脉宽调制整流器进行控制，所述内环连接的控制对象为电流，所述外环连接的对象为电压。另一方面，本专利技术提供了一种电力系统稳定方法，该测量方法包括：建立检测电路、多个发电机、控制附加装置之间的内环连接，并建立稳定器与所述附加装置之间的外环连接，所述内环连接将检测信号发送给电压调节器；所述外环连接将所述稳定器的频率信号发送给所述附加装置，所述内环连接与所述内环连接由三相脉宽调制整流器进行控制，所述内环连接的控制对象为电流，所述外环连接的对象为电压；稳定器接收发电机的震荡信号，以及通过广域测量系统获取本地信息，根据电力系统低频震荡模型、鲁棒遗传算法及所述本地信息处理所述震荡信号；将所述震荡信号发送给所述电压调节器，以便调节励磁机的输出电压，所述本地信息为任意发电机组或母线可测量的关联信息；电压调节器接收所述稳定器发送的振荡信号，以及所述内环连接的检测信号，并根据实时采取的发电机的输出电压信号及所述检测信号与预先设定的电压值进行比较；利用比较结果调节脉冲宽度调制器的脉冲，通过励磁机定子线圈以电流的形式将所述震荡信号发送给所述自动励磁调节器，所述脉冲用于调控大功率开关器件，所述大功率开关器件用于调节所述励磁机定子线圈以电流的形式将信号发送给所述自动励磁调节器的时间；有功补偿频率调节器调节所述电压调节器中的电压信号，通过相位补偿得到所述电压信号的附加力矩相位，根据所述附加力矩相位调整所述自动励磁调节器中给定的调节准则；自动励磁调节器接收所述电压调节器发送的所述震荡信号，根据与震荡关联属性处理所述震荡信号，得到附加信号；根据所述附加信号与给定的调节准则经过滞后生成附加力矩，将所述附加力矩发送至所述控制附加装置，以便所述控制附加装置根据所述附加力矩配置转子的滞后角度；控制附加装置与所述自动励磁调节器建立连接，并接收自动励磁调节器的附加力矩，及稳定器通过发电机网络的内环连接发送的电流信号；通过所述控制附加装置将所述电流信号输出至电力系统的发电设备，以便对所述发电设备中的调速器、汽轮机及转子进行控制，所述控制附加装置包括放大器、滤波器、减法器、调节器及加法器。本专利技术提供的一种电力系统稳定器及方法，具有以下优点：1、本专利技术采用自动励磁调节器，克服了电压调节器中产生的负阻尼转矩作用，提高电力系统阻尼，解决低频振荡的问题，发电机的励磁控制可节约投资，又能在正常运行时减少电压和频率的波动，改善动态品质和提高系统的抗干扰能力等特点2、本专利技术采用有功补偿频率调节器，以便补偿谐波电流，通过滤波作用提高电能质量，调节三相不平衡，使三相有功电流平均分配，无功电流平衡，消除中线电流，从而抑制电压闪变、跌落，保证电压稳定；3、本专利技术采用稳定器，通过电压调节器的自动控制作用，对发电机转子之间的相对振荡提供正阻尼，从而实现对振荡的抑制；4、本专利技术采用电压调节器，通过对发电机交流励磁机励磁电流的控制，实现对发电机输出电压的自动调节；5、本专利技术依据控制附加装置来对发电机的转子进行调整转矩，从而实现低频振荡；6、本专利技术采用发电机网络，避免电力系统出现弱阻尼，以便通过内外环对发电机及电力系统进行统筹监管。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术实施例提供的一种电力系统稳定器结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种发电设备组成图；图3为本专利技术实施例提供的一种稳定器示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种自动励磁调节器示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种电压调节器示意图；图6为本专利技术实施例提供的另一种电力系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力系统稳定器，其特征在于，包括：电压调节器、有功补偿频率调节器、自动励磁调节器、稳定器、控制附加装置、发电机网络，所述电压调节器，用于接收所述稳定器发送的振荡信号，以及所述发电机网络的内环连接的检测信号，并根据实时采取的发电机的输出电压信号及所述检测信号与预先设定的电压值进行比较，利用比较结果调节脉冲宽度调制器的脉冲，通过励磁机定子线圈以电流的形式将所述震荡信号发送给所述自动励磁调节器，所述脉冲用于调控大功率开关器件，所述大功率开关器件用于调节所述励磁机定子线圈以电流的形式将信号发送给所述自动励磁调节器的时间；所述有功补偿频率调节器，用于调节所述电压调节器中的电压信号，通过相位补偿得到所述电压信号的附加力矩相位，通过所述附加力矩相位调整所述自动励磁调节器中给定的调节准则；所述自动励磁调节器，用于接收所述电压调节器发送的所述震荡信号，根据与震荡关联属性处理所述震荡信号，得到附加信号，根据所述附加信号与给定的调节准则经过滞后生成附加力矩，将所述附加力矩发送至所述控制附加装置，以便所述控制附加装置根据所述附加力矩配置转子的滞后角度；所述稳定器，用于接收发电机的震荡信号，以及通过广域测量系统获取本地信息，根据电力系统低频震荡模型、鲁棒遗传算法及所述本地信息处理所述震荡信号，将所述震荡信号发送给所述电压调节器，以便调节励磁机的输出电压，所述本地信息为任意发电机组或母线可测量的关联信息；所述控制附加装置，用于与所述自动励磁调节器建立连接，接收所述自动励磁调节器的附加力矩，及所述稳定器通过所述发电机网络的内环连接发送的电流信号，通过所述控制附加装置将所述电流信号输出至电力系统的发电设备，以便对所述发电设备中的调速器、汽轮机及转子进行控制，所述控制附加装置包括放大器、滤波器、减法器、调节器及加法器；所述发电机网络，用于建立所述检测电路、多个发电设备、所述控制附加装置之间的内环连接，并建立所述稳定器与所述附加装置之间的外环连接，所述内环连接将检测信号发送给所述电压调节器，所述外环连接将所述稳定器的频率信号发送给所述附加装置，所述内环连接与所述内环连接由三相脉宽调制整流器进行控制，所述内环连接的控制对象为电流，所述外环连接的对象为电压。...

【技术特征摘要】
1.一种电力系统稳定器，其特征在于，包括：电压调节器、有功补偿频率调节器、自动励磁调节器、稳定器、控制附加装置、发电机网络，所述电压调节器，用于接收所述稳定器发送的振荡信号，以及所述发电机网络的内环连接的检测信号，并根据实时采取的发电机的输出电压信号及所述检测信号与预先设定的电压值进行比较，利用比较结果调节脉冲宽度调制器的脉冲，通过励磁机定子线圈以电流的形式将所述震荡信号发送给所述自动励磁调节器，所述脉冲用于调控大功率开关器件，所述大功率开关器件用于调节所述励磁机定子线圈以电流的形式将信号发送给所述自动励磁调节器的时间；所述有功补偿频率调节器，用于调节所述电压调节器中的电压信号，通过相位补偿得到所述电压信号的附加力矩相位，通过所述附加力矩相位调整所述自动励磁调节器中给定的调节准则；所述自动励磁调节器，用于接收所述电压调节器发送的所述震荡信号，根据与震荡关联属性处理所述震荡信号，得到附加信号，根据所述附加信号与给定的调节准则经过滞后生成附加力矩，将所述附加力矩发送至所述控制附加装置，以便所述控制附加装置根据所述附加力矩配置转子的滞后角度；所述稳定器，用于接收发电机的震荡信号，以及通过广域测量系统获取本地信息，根据电力系统低频震荡模型、鲁棒遗传算法及所述本地信息处理所述震荡信号，将所述震荡信号发送给所述电压调节器，以便调节励磁机的输出电压，所述本地信息为任意发电机组或母线可测量的关联信息；所述控制附加装置，用于与所述自动励磁调节器建立连接，接收所述自动励磁调节器的附加力矩，及所述稳定器通过所述发电机网络的内环连接发送的电流信号，通过所述控制附加装置将所述电流信号输出至电力系统的发电设备，以便对所述发电设备中的调速器、汽轮机及转子进行控制，所述控制附加装置包括放大器、滤波器、减法器、调节器及加法器；所述发电机网络，用于建立所述检测电路、多个发电设备、所述控制附加装置之间的内环连接，并建立所述稳定器与所述附加装置之间的外环连接，所述内环连接将检测信号发送给所述电压调节器，所述外环连接将所述稳定器的频率信号发送给所述附加装置，所述内环连接与所述内环连接由三相脉宽调制整流器进行控制，所述内环连接的控制对象为电流，所述外环连接的对象为电压。2.根据权利要求1所述的电力系统稳定器，其特征在于，所述本地信息包括功率、转速、频率，所述稳定器包括：传感器，高频滤波器，补偿器，放大器，所述传感器，用于对所述功率、转速、频率变换信号，根据预设传感器时间常数规则调整输出所述信号的脉动及白噪声的范围；所述高频滤波器，用于调节所述信号的宽带频率；所述补偿器，用于根据配置的惯性比例微分环节度所述信号进行补偿；所述放大器，用于根据所述传感器、所述高频滤波器、所述补偿器对所述信号的衰减程度配置所述放大器对所述信号的放大值，并进行放大。3.根据权利要求1所述的电力系统稳定器，其特征在于，所述自动励磁调节器包括：励磁功率单元、励磁调节器，所述励磁功率单元，用于向所述发电机的转...

【专利技术属性】
技术研发人员：单海欧，
申请(专利权)人：辽宁石油化工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21