抑制低频振荡和次同步振荡的控制方法、装置及终端制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种抑制低频振荡和次同步振荡的控制方法、装置及终端。该方法包括：构建并网电力系统的仿真模型；向仿真模型施加扰动，并确定低频振荡控制器对施加扰动后的仿真模型中的低频振荡进行抑制的参数，作为第一控制器参数；若经第一控制器参数作用后的仿真模型中存在次同步振荡，则在仿真模型中引入次同步振荡控制器，对次同步振荡控制器的参数进行寻优，得到第二控制器参数；使用第一控制器参数和第二控制器参数控制并网电力系统。本发明专利技术在第一控制器参数的基础上确定第二控制器参数，将这些参数用于对并网电力系统进行控制，可以同时抑制并网电力系统中的低频振荡和次同步振荡。振荡。振荡。

【技术实现步骤摘要】
抑制低频振荡和次同步振荡的控制方法、装置及终端


[0001]本专利技术涉及电力系统
，尤其涉及一种抑制低频振荡和次同步振荡的控制方法、装置及终端。

技术介绍

[0002]新能源具有无污染的特点，因此被广泛应用于电力系统中。但是随着新能源大规模并网以及电网负荷需求持续增加，电力系统中的低频振荡和次同步振荡问题也相应增多，电力系统的安全稳定运行受到影响。
[0003]目前，采用广域信号设计的广域阻尼控制器可以有效抑制区间低频振荡，然而广域阻尼控制器的控制效果会受到时滞影响。此外，目前的低频振荡抑制方式没有考虑到电力系统中出现次同步振荡时如何同时进行抑制。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种抑制低频振荡和次同步振荡的控制方法、装置及终端，以解决难以同时抑制电力系统中低频振荡和次同步振荡的问题。
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种抑制低频振荡和次同步振荡的控制方法，包括：
[0006]构建并网电力系统的仿真模型；并网电力系统包括双馈风电机组和低频振荡控制器；
[0007]向仿真模型施加扰动，并确定低频振荡控制器对施加扰动后的仿真模型中的低频振荡进行抑制的参数，并将该参数作为第一控制器参数；
[0008]将第一控制器参数应用于仿真模型，并检测经第一控制器参数作用后的仿真模型中是否存在次同步振荡；
[0009]若经第一控制器参数作用后的仿真模型中存在次同步振荡，则在仿真模型中引入次同步振荡控制器，并以双馈风电机组的风机出口母线处的频率与电网额定频率之差的积分最小为目标对次同步振荡控制器的参数进行寻优，得到第二控制器参数；
[0010]使用第一控制器参数和第二控制器参数控制并网电力系统，以抑制并网电力系统中的低频振荡和次同步振荡。
[0011]在一种可能的实现方式中，以双馈风电机组的风机出口母线处的频率与电网额定频率之差的积分最小为目标对次同步振荡控制器的参数进行寻优，包括：
[0012]以第一目标函数最小为目标对次同步振荡控制器的参数进行寻优；第一目标函数为：
[0013][0014]其中，f
w
(t)表示双馈风电机组的风机出口母线处的有功功率频率，f
N
表示电网额定频率，μ
i
表示第i个低频振荡模态的权重，ξ
i
表示第i个低频振荡模态的阻尼比，M表示仿真模型在不加入次同步振荡控制器时的阻尼比加权和，k
p1min
表示次同步振荡振荡控制器的增益最小值，k
p1max
表示次同步振荡振荡控制器的增益最大值，k
i1
表示次同步振荡振荡控制器的积分参数，k
i1min
表示次同步振荡振荡控制器的积分最小值，k
i1max
表示次同步振荡振荡控制器的积分最大值。
[0015]在一种可能的实现方式中，以双馈风电机组的风机出口母线处的频率与电网额定频率之差的积分最小为目标对次同步振荡控制器的参数进行寻优，包括：
[0016]以双馈风电机组的风机出口母线处的频率与电网额定频率之差的积分最小为目标，基于遗传算法对次同步振荡控制器的参数进行寻优。
[0017]在一种可能的实现方式中，确定所述低频振荡控制器对施加扰动后的仿真模型中的低频振荡进行抑制的参数，并将该参数作为第一控制器参数，包括：
[0018]对仿真模型进行振荡模态分析，确定进行抑制的低频振荡模态；
[0019]分析低频振荡模态的可观性，确定低频振荡控制器的反馈信号；
[0020]将反馈信号施加于低频振荡控制器，以所有低频振荡模态的阻尼比达到最大为目标对低频振荡控制器的参数进行寻优，得到第一控制器参数。
[0021]在一种可能的实现方式中，以所有低频振荡模态的阻尼比之和最大为目标对低频振荡控制器的参数进行寻优，包括：
[0022]以第二目标函数最大为目标对低频振荡控制器的参数进行寻优；第二目标函数为：
[0023][0024]其中，μ
i
表示第i个低频振荡模态的权重，ξ
i
表示第i个低频振荡模态的阻尼比，k
p2
表示低频振荡控制器的增益参数，k
p2min
表示低频振荡控制器的增益最小值，k
p2max
表示低频振荡控制器的增益最大值，k
i2
表示低频振荡控制器的积分参数，k
i2min
表示低频振荡控制器的积分最小值，k
i2max
表示低频振荡控制器的积分最大值。
[0025]在一种可能的实现方式中，以所有低频振荡模态的阻尼比之和最大为目标对低频振荡控制器的参数进行寻优，包括：
[0026]以所有低频振荡模态的阻尼比之和最大为目标，基于遗传算法对低频振荡控制器的参数进行寻优。
[0027]第二方面，本专利技术提供了一种抑制低频振荡和次同步振荡的控制装置，包括：
[0028]构建模块，用于构建并网电力系统的仿真模型；并网电力系统包括双馈风电机组和低频振荡控制器；
[0029]第一参数确定模块，用于向仿真模型施加扰动，并确定低频振荡控制器对施加扰动后的仿真模型中的低频振荡进行抑制的参数，并将该参数作为第一控制器参数；
[0030]检测模块，用于将第一控制器参数应用于仿真模型，并检测经第一控制器参数作用后的仿真模型中是否存在次同步振荡；
[0031]第二参数确定模块，用于在经第一控制器参数作用后的仿真模型中存在次同步振荡时，在仿真模型中引入次同步振荡控制器，并以双馈风电机组的风机出口母线处的频率接近电网额定频率为目标对次同步振荡控制器的参数进行寻优，得到第二控制器参数；
[0032]控制模块，用于使用第一控制器参数和第二控制器参数控制并网电力系统，以抑制并网电力系统中的低频振荡和次同步振荡。
[0033]第三方面，本专利技术提供了一种终端，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所示的抑制低频振荡和次同步振荡的控制方法的步骤。
[0034]第四方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所示的方法的步骤。
[0035]本专利技术提供一种抑制低频振荡和次同步振荡的控制方法、装置及终端，该方法包括：构建并网电力系统的仿真模型；并网电力系统包括双馈风电机组和低频振荡控制器；向仿真模型施加扰动，并确定低频振荡控制器对施加扰动后的仿真模型中的低频振荡进行抑制的参数，并将该参数作为第一控制器参数；将第一控制器参数应用于仿真模型，并检测经第一控制器参数作用后的仿真模型中是否存在次同步振荡；若经第一控制器参数作用后的仿真模型中存在次同步振荡，则在仿真模型中引入次同步振荡控制器，并以双馈风电机组的风本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抑制低频振荡和次同步振荡的控制方法，其特征在于，包括：构建并网电力系统的仿真模型；并网电力系统包括双馈风电机组和低频振荡控制器；向仿真模型施加扰动，并确定低频振荡控制器对施加扰动后的仿真模型中的低频振荡进行抑制的参数，并将该参数作为第一控制器参数；将第一控制器参数应用于仿真模型，并检测经第一控制器参数作用后的仿真模型中是否存在次同步振荡；若经第一控制器参数作用后的仿真模型中存在次同步振荡，则在仿真模型中引入次同步振荡控制器，并以双馈风电机组的风机出口母线处的频率与电网额定频率之差的积分最小为目标对次同步振荡控制器的参数进行寻优，得到第二控制器参数；使用第一控制器参数和第二控制器参数控制并网电力系统，以抑制并网电力系统中的低频振荡和次同步振荡。2.根据权利要求1所述的抑制低频振荡和次同步振荡的控制方法，其特征在于，所述以所述双馈风电机组的风机出口母线处的频率与电网额定频率之差的积分最小为目标对所述次同步振荡控制器的参数进行寻优，包括：以第一目标函数最小为目标对所述次同步振荡控制器的参数进行寻优；所述第一目标函数为：其中，f
w
(t)表示所述双馈风电机组的风机出口母线处的有功功率频率，f
N
表示电网额定频率，μ
i
表示第i个低频振荡模态的权重，ξ
i
表示第i个低频振荡模态的阻尼比，M表示所述仿真模型在不加入所述次同步振荡控制器时的阻尼比加权和，k
p1min
表示所述次同步振荡振荡控制器的增益最小值，k
p1max
表示所述次同步振荡振荡控制器的增益最大值，k
i1
表示所述次同步振荡振荡控制器的积分参数，k
i1min
表示所述次同步振荡振荡控制器的积分最小值，k
i1max
表示所述次同步振荡振荡控制器的积分最大值。3.根据权利要求1所述的抑制低频振荡和次同步振荡的控制方法，其特征在于，所述以所述双馈风电机组的风机出口母线处的频率与电网额定频率之差的积分最小为目标对所述次同步振荡控制器的参数进行寻优，包括：以所述双馈风电机组的风机出口母线处的频率与电网额定频率之差的积分最小为目标，基于遗传算法对所述次同步振荡控制器的参数进行寻优。4.根据权利要求1所述的抑制低频振荡和次同步振荡的控制方法，其特征在于，所述确定所述低频振荡控制器对施加扰动后的仿真模型中的低频振荡进行抑制的参数，并将该参数作为第一控制器参数，包括：对所述仿真模型进行振荡模态分析，确定进行抑制的低频振荡模态；分析所述低频振荡模态的可观性，确定所述低频振荡控制器的反馈信号；将所述反馈信号施加于所述低频振荡控制器，以所有低频振荡模态的阻尼比达到最大
为目标对所述低频振荡控制器的参数进行寻优，得到第一控制器参数。5.根据权利要求4所述的抑制低频振荡和次同步振荡的控制方法，其特征在于，所述以所有低频振荡模态的阻尼比之和最大为目标对所述低频振荡控制器的参数进行寻优，包括：以第二目标函数最大为目标对所述低频振荡控制器的参数进行寻优；所述第二目标函数为：其中，μ
i
表示第i个低频振荡模...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁纪峰，李铁成，罗蓬，曾四鸣，马燕峰，王磊，王翌静，赵书强，戎士洋，
申请(专利权)人：国网河北能源技术服务有限公司华北电力大学保定国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：