评估不同位置并联型无功补偿装置对频率振荡影响的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种评估不同位置并联型无功补偿装置对频率振荡影响的方法，属于电力系统分析技术领域。该方法包括：建立电力系统潮流方程，无功补偿装置节点为PQ节点，负荷节点考虑负荷电压特性；设置无功补偿装置节点的无功功率值，解潮流方程并计算得到各节点负荷有功；再给该无功补偿装置节点无功功率值增加一小增量，再次解潮流方程获得各节点负荷有功；将两次负荷有功进行计算得到的结果用来表征该并联型无功补偿装置对频率振荡影响大小。计算值越大的无功补偿装置对频率振荡阻尼的影响越大，在该无功补偿装置增加附加阻尼控制可以更有效的提高频率振荡模式的阻尼。

【技术实现步骤摘要】
评估不同位置并联型无功补偿装置对频率振荡影响的方法
本专利技术属于电力系统分析
，具体涉及一种评估不同位置并联型无功补偿装置对频率振荡影响的方法。
技术介绍
近年来，国内发生了多起振荡频率低于传统低频振荡频率的振荡事件，经过大量研究，该振荡为一次调频过程中出现的电力系统小扰动稳定问题，并且为全系统频率整体同调振荡，应称为频率振荡。国内目前防止频率振荡的主要手段是优化调速器参数，提高原动系统阻尼。实际上，电力系统无功电压控制环节也会对频率振荡产生影响，比较典型的是发电机励磁和无功补偿装置，选择合适无功补偿装置增加附加阻尼控制可以提高频率振荡模式的阻尼，可为频率振荡的抑制提供一种新的方案。若使用无功补偿装置增加附加阻尼控制提高频率振荡阻尼，需选择对频率振荡影响更大的无功补偿装置，因此，需要一种方法评估在多机系统中并联型无功补偿装置对频率振荡阻尼的影响大小，选择影响更大的并联型无功补偿装置进行调整可以更有效的提高频率振荡模式的阻尼。
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，提供一种评估不同位置并联型无功补偿装置对频率振荡影响的方法，若使用并联型无功补偿装置附加阻尼控制提高频率振荡阻尼，可以通过仿真计算得到多机系统中各无功补偿装置对频率振荡的影响大小，从而选择影响更大的无功补偿装置进行阻尼控制可以更有效的提高频率振荡的阻尼。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术第一方面提供一种评估不同位置并联型无功补偿装置对频率振荡影响的方法，包括如下步骤：A：系统中存在多个并联型无功补偿装置，分别处于不同位置；建立电力系统潮流方程，并联型无功补偿装置所在节点为PQ节点，负荷节点考虑负荷电压特性；B：设置节点i注入无功功率为Qi，解潮流方程并计算得到各节点负荷有功PLj；其中，i＝1,2,…,N，N为连接无功补偿装置的节点总数；C：设置并联型无功补偿装置所在节点i的注入无功功率为Qi+ΔQi，再次解潮流方程获得各节点负荷有功P′Lj；其中，ΔQi为节点i无功功率的一个小增量；D：最后计算M为负荷节点总数量。得到KSLi用来表征并联型无功补偿装置对频率振荡模式影响的大小，KSLi越大的无功补偿装置，其无功功率变化对频率振荡的影响越大。进一步，优选的是，ΔQi为Qi的1％～5％。本专利技术第二方面提供一种选择最优的用于频率振荡的附加阻尼控制的并联型无功补偿装置方法，采用上述评估不同位置并联型无功补偿装置对频率振荡影响的方法，选择KSLi最大的无功补偿装置对频率振荡进行附加阻尼控制。本专利技术第三方面提供并联型动态无功补偿装置对频率振荡的附加阻尼控制方法，采用上述评估不同位置并联型无功补偿装置对频率振荡影响的方法，选择KSLi最大的无功补偿装置对频率振荡进行附加阻尼控制，具体包括如下步骤：A：获取系统侧频率偏差Δf，以此作为并联型动态无功补偿装置附加控制环节的输入信号；B：在并联型动态无功补偿装置的无功控制环节增加附加控制KSΔf，KS为附加阻尼控制的比例系数。进一步，优选的是，KS取值范围为[0,50]。本专利技术步骤A中，并联型无功补偿装置所在节点为PQ节点，其目的是PQ节点才能设置节点的注入无功功率。负荷节点考虑负荷电压特性，即负荷的有功功率会随着负荷电压的改变而改变。本专利技术的原理：根据阻尼转矩法的概念，频率振荡中，影响其振荡阻尼的关键是频率偏差和功率偏差之前的相位关系。在无功补偿装置的无功控制环节中增加以频率偏差Δf为输入的附加阻尼控制环节，在负荷具有电压调节效应的系统中，频率偏差Δf和电磁功率ΔPe的关系如图2所示。其中，GQ(s)是附加阻尼控制输入Δf与输出无功功率ΔQi的传递函数，受KS影响；KQ2为与潮流方程相关的常数；KQ3反映负荷电压调节效应系数；△PL为负荷的有功功率偏差，△UL为负荷电压偏差。评估不同位置并联型无功补偿装置对频率振荡影响大小时，主要关注系数KQ2和KQ3的大小。并联型无功补偿装置节点i注入无功功率和系统总有功负荷之间的灵敏度为其中，ΔPLj为负荷节点j的功率偏差，ΔQi为节点i的无功功率偏差，可以通过KSLi评估并联型无功补偿装置对频率振荡阻尼的影响大小。KSLi越大的无功补偿装置影响越大，在该无功补偿装置增加阻尼控制可以更有效的提高频率振荡模式的阻尼。本专利技术与现有技术相比，其有益效果为：本专利技术的多机系统中评估不同位置并联型无功补偿装置对频率振荡影响的方法，利用无功补偿装置所在节点i的注入无功功率为Qi和Qi+ΔQi时潮流计算得到的负荷有功进行计算，得到能表征该无功补偿装置对频率振荡阻尼影响大小的值，该值越大，则说明无功补偿装置对频率振荡模式的影响越大。本专利技术方法在使用无功补偿装置附加阻尼控制提高频率振荡阻尼时，提供了一种评估各无功补偿装置对频率振荡影响大小的方法，从而可以选择对频率振荡影响更大的无功补偿装置，可以更有效的提高频率振荡模式的阻尼。附图说明图1是本专利技术所述评估多机系统中并联型无功补偿装置对频率振荡影响的方法流程图；图2是系统频率偏差与负荷功率偏差关系图；图3为带有STATCOM的新英格兰10机39节点系统结构图；其中，1-39为节点序号，G为发电机，STATCOM为无功补偿装置；图4为STATCOM控制模型；其中，V为STATCOM节点电压；VREF为STATCOM节点参考电压；VSCS为辅助信号；T1为滤波器和测量回路的时间常数；T2为第一级超前时间常数；T3为第一级滞后时间常数；T4为第二级超前时间常数；T5为第二级滞后时间常数；TP为比例环节时间常数；KP为比例环节放大倍数；KI为积分环节的放大倍数；TS为STATCOM响应延迟；KD为STATCOM的V-I特性曲线的斜率，必须大于或等于0；VMAX为电压限幅环节的上限；VMIN为电压限幅环节的下限；ICMAX为最大容性电流；ILMAX为最大感性电流。图5为频率振荡阻尼比随不同位置STATCOM参数变化的曲线；图6为不同位置STATCOM的KS＝20时G1转速偏差时域仿真曲线。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细描述。本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限定本专利技术的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。一种评估不同位置并联型无功补偿装置对频率振荡影响的方法，包括如下步骤：A：系统中存在多个并联型无功补偿装置，分别处于不同位置；建立电力系统潮流方程，并联型无功补偿装置所在节点为PQ节点，负荷节点考虑负荷电压特性；B：设置节点i注入无功功率为Qi，解潮流方程并计算得到各节点负荷有功PLj；其中，i＝1,2,…,N，N为连接无功补偿装置的节点总数；C：设置并联型无功补偿装置所在节点i的注入无功功率为Qi+ΔQi本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种评估不同位置并联型无功补偿装置对频率振荡影响的方法，其特征在于，包括如下步骤：/nA：系统中存在多个并联型无功补偿装置，分别处于不同位置；建立电力系统潮流方程，并联型无功补偿装置所在节点为PQ节点，负荷节点考虑负荷电压特性；/nB：设置节点i注入无功功率为Q

【技术特征摘要】
1.一种评估不同位置并联型无功补偿装置对频率振荡影响的方法，其特征在于，包括如下步骤：
A：系统中存在多个并联型无功补偿装置，分别处于不同位置；建立电力系统潮流方程，并联型无功补偿装置所在节点为PQ节点，负荷节点考虑负荷电压特性；
B：设置节点i注入无功功率为Qi，解潮流方程并计算得到各节点负荷有功PLj；其中，i＝1,2,…,N，N为连接无功补偿装置的节点总数；
C：设置并联型无功补偿装置所在节点i的注入无功功率为Qi+ΔQi，再次解潮流方程获得各节点负荷有功P′Lj；其中，ΔQi为节点i无功功率的一个小增量；
D：最后计算M为负荷节点总数量。
得到KSLi用来表征并联型无功补偿装置对频率振荡模式影响的大小，KSLi越大的无功补偿装置，其无功功率变化对频率振荡的影响越大。


2.根据权利要求1所述的评估不同位置并联型无功补偿装置对频率振荡影响的方法，其特征在于，ΔQ...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈磊，程旻，李青兰，黄伟，闵勇，吴琛，徐飞，张丹，胡伟，刘旭斐，张杰，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：云南;53