一种考虑运行方式不确定性的多机电力系统水轮机调速器参数设计方法技术方案

本发明专利技术涉及一种考虑运行方式不确定性的多机电力系统水轮机调速器参数设计方法，用于同时设计多个水电厂机组的调速器参数，以在抑制系统超低频振荡现象的同时保证跟踪性能满足要求，属于电网安全技术领域。该评估方法包括：建立含有系统主要发电机组的统一频率模型；选择调速器参数设计目标机组；确定扫频频率；将统一频率模型重构为

【技术实现步骤摘要】
一种考虑运行方式不确定性的多机电力系统水轮机调速器参数设计方法
本专利技术属于电网安全
，涉及一种水轮机调速器参数设计方法，具体涉及一种考虑方式不确定性的多机电力系统水轮机调速器参数设计方法。
技术介绍
交流系统超低频振荡现象在国内外实际电网运行中均有发现，具有持续时间长、振荡频率极低(小于0.1Hz)的特点，威胁系统安全稳定运行。自从云南电网与南方电网主网异步联网后，云南电网也出现了超低频振荡现象。已有研究对超低频振荡问题的机理做了较为深入的剖析，发现水电机组在超低频段内无法为系统提供足够的阻尼转矩，超低频振荡与系统中的水电机组一次调频关系密切。抑制超低频振荡最简单且有效的手段是切除水电机组调速器，然而切除调速器会降低机组跟踪负荷波动的性能，只能作为应急手段。调速器参数设计需综合考虑系统稳定性与跟踪性能，且应具有足够的鲁棒性应对运行方式变化导致的系统摄动。结构奇异值理论能够兼顾鲁棒稳定与鲁棒性能，是调速器控制参数设计的有力工具，且从未应用于解决超低频振荡问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种抑制超低频振荡问题的水轮机调速器参数设计方法，该方法兼顾本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑运行方式不确定性的多机电力系统水轮机调速器参数设计方法，其特征在于，包括以下步骤：1)建立含有全系统主要发电机组在内的统一频率模型；2)选择调速器参数设计的目标电厂机组；3)确定扫频频率；4)将统一频率模型重构为M‑Δ模型；5)基于M‑Δ模型扫频设计调速器参数。

【技术特征摘要】
1.一种考虑运行方式不确定性的多机电力系统水轮机调速器参数设计方法，其特征在于，包括以下步骤：1)建立含有全系统主要发电机组在内的统一频率模型；2)选择调速器参数设计的目标电厂机组；3)确定扫频频率；4)将统一频率模型重构为M-Δ模型；5)基于M-Δ模型扫频设计调速器参数。2.根据权利要求1所述的考虑运行方式不确定性的多机电力系统水轮机调速器参数设计方法，其特征在于，所述的步骤1)中的建立含有全系统主要发电机组的统一频率模型步骤：(1)统计全系统所含发电机组调速器和原动机模型的类型以及它们各自占全系统总容量的比例；(2)对超低频振荡发生时各电厂机组有功功率振幅从大到小排列，选择排列在第一个或前几个的电厂机组单独建模；对除单独建模的电厂机组外的剩余机组，将各类型调速器和原动机模型按照其各自占剩余机组有功出力总容量的比例从大到小排序，选择其中占比最大的1～4种模型搭建于统一频率模型中；(3)对于(2)中选定的调速器和原动机模型，将其参数设置为全系统中出力最大的该类型机组的参数；同时按照以下方式设置统一频率模型中各类型机组的台数：统计各类型机组在全系统中的总有功出力，则统一频率模型中各类型机组的台数等于其在全系统中的总有功出力除以它的单台有功出力；(4)根据全系统自动发电控制的安排设置统一频率模型中参与自动发电控制的机组台数：将统一频率模型中参与自动发电控制的机组台数设置为全系统中参与自动发电控制的机组总有功出力除以单台机组的有功出力的值。3.根据权利要求1所述的考虑运行方式不确定性的多机电力系统水轮机调速器参数设计方法，其特征在于，所述的步骤2)中的选择调速器参数设计的目标电厂机组步骤：(1)计算所有单独建模电厂机组的阻尼系数MD；对第i台机组，其阻尼系数MDi为：其中，Re()为取实部运算，GTi(s)为电厂机组调速器-原动机传递函数，s为拉普拉斯算子，j为虚数单位，ωc为振荡频率，单位为rad/s；(2)对于阻尼系数MD从小到大排列，选择排列在第一个或前几个的电厂机组为调速器参数设计目标电厂机组。4.根据权利要求1所述的考虑运行方式不确定性的多机电力系统水轮机调速器参数设计方法，其特征在于，所述的步骤3)中的确定扫频频率中，扫频频率[ω1,ω2,...,ωN]为一组数组，且需包含全系统发生超低频振荡时所有可能的振荡频率区间；其中ω1,ω2,...,ωN为扫频频率点，单位为rad/s。5.根据权利要求1所述的考虑运行方式不确定性的多机电力系统水轮机调速器参数设计方法，其特征在于，所述的步骤4)中的将统一频率模型重构为M-Δ模型步骤：假设编号为1～n的电厂机组为目标电厂机组；(1)在统一频率模型中，将除调速器参数设计的目标电厂机组外的系统统一为外部系统P(s)：其中：s为拉普拉斯算子，M∑为外部系统等效惯性常数，D为负荷阻尼系数，GTi(s)为第i台电厂机组调速器-原动机传递函数；(2)统一频率模型中由运行方式不确定性带来的摄动如下：Δ1,…,Δn为电厂机组数目N1,…,Nn的摄动，ΔP为外部系统的摄动；(3)在目标电厂机组总功率偏差∑ΔPm-∑ΔPe与目标电厂机组总负荷...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟，黄润，吴琛，张杰，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：云南,53