一种电力系统的阻尼评估方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种电力系统的阻尼评估方法和装置。所述方法包括：获取电力系统的当前参数整定值，以及处于低频振荡期间的历史数据；将获取的数据输入预设模型，获得电力系统稳定器每次低频振荡事件的第一输出计算值；将输出实际值和第一输出计算值进行比对分析，验证模型的有效性；当验证有效时，对当前参数整定值进行校核；当校核结果确认电厂不存在改动电力系统参数整定值的行为后，根据电力系统的有功功率数据，计算阻尼比，获得阻尼特性评估结果。相比于现有技术，摆脱了现有技术在电力系统有限的运行方式和振荡模式下进行评估的局限性，同时可以对不同因素引起的低频振荡进行参数整定性能验证，具有普遍适用性，可用于大多数应用场景。大多数应用场景。大多数应用场景。

【技术实现步骤摘要】
一种电力系统的阻尼评估方法和装置


[0001]本专利技术涉及网源协调领域，尤其涉及一种电力系统的阻尼评估方法和装置。

技术介绍

[0002]随着电网中特高压交直流输电技术的广泛应用，大规模电能跨区输送以及清洁能源渗透率的逐渐提高，加之电网结构的日渐复杂，低频振荡问题已成为影响电网安全运行的重要因素。电力系统稳定器是解决电网低频振荡问题、提高电网动态稳定性的常用方法。该技术通过输入与低频振荡有关信号并对其进行处理，将产生的附加信号叠加到励磁调节器中，使发电机产生阻尼低频振荡的附加转矩，以提高电力系统的阻尼。
[0003]电力系统稳定器的调节性能取决于其参数的设置，而现有技术主要通过现场验证法或理论模型分析法两类方法来实现电力系统稳定器参数整定。前者时根据最新规范要求，发电厂对机组的励磁系统、电力系统稳定器性能开展定期性复核性试验。后者则是通过机组和电网的数学模型，基于理论推导或时域仿真来设计和校验电力系统稳定器的参数。但是这些现有技术的问题在于，只能在机网的少数运行方式和振荡模式的情况下整定和验证控制参数，或只考虑了部分因素引起的低频振荡，未能实现真正的在线校核。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种电力系统的阻尼评估方法和装置，实现电力系统的阻尼评估，能适用于电力系统不同运行方式和振荡模式下，对不同因素引起的低频振荡的参数整定性能进行验证。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种电力系统的阻尼评估方法，包括：
[0006]获取电力系统的当前参数整定值，以及于低频振荡期间的历史数据；其中，所述历史数据包括预设时间段内每次低频振荡事件的主要参数和每次低频振荡事件中电力系统稳定器的输出实际值；
[0007]将所述每次低频振荡事件的主要参数和所述当前参数整定值输入预设模型，获得所述电力系统稳定器每次低频振荡事件的第一输出计算值；
[0008]根据所述输出实际值和所述第一输出计算值进行比对分析，验证所述预设模型的有效性；
[0009]当验证所述预设模型有效时，通过所述预设模型对所述当前参数整定值进行校核；
[0010]当校核结果确认电厂不存在改动电力系统参数整定值的行为后，根据所述电力系统的有功功率数据，计算所述电力系统的阻尼比，当所述阻尼比大于等于0.1时，则确认所述电力系统的阻尼性能符合要求；当所述阻尼比小于0.1，则确认所述电力系统的参数需要重新整定。
[0011]作为优选方案，所述通过所述预设模型对所述当前参数整定值进行校核，具体为：
[0012]获取所述电力系统最新一次低频振荡事件的主要参数；将所述最新一次低频振荡事件的主要参数和对应的参数整定值输入预设模型，获取所述电力系统稳定器最新一次低频振荡事件的第二输出计算值；将所述第二输出计算值与所述最新一次低频振荡事件的实测值进行比对，当所述第二输出计算值与实测值相差恒小于等于0.04，则确认电厂不存在改动电力系统参数整定值的行为；否则，确认电厂存在改动电力系统参数整定值的行为。
[0013]作为优选方案，所述根据所述输出实际值和所述第一输出计算值进行比对分析，验证所述预设模型的有效性，具体为：
[0014]随机抽选三次低频振荡事件，分别计算被抽选的三次低频振荡事件的第一输出计算值与电力系统稳定器的输出实际值之间的偏差值，获得三个与所述被抽选的三次低频振荡事件分别对应的第一偏差值，当三个所述第一偏差值均在事件中恒小于等于0.04，则确认所述预设模型有效。
[0015]作为优选方案，所述根据所述电力系统的有功功率数据，计算所述电力系统的阻尼比，具体为：
[0016]根据下式计算所述电力系统的阻尼比：
[0017][0018]其中，ε为所述电力系统的阻尼比，N为计算周期，P1和P2分别为第一个有功功率峰值和第二个有功功率峰值，所述第一个有功功率峰值为从扰动开始的第一个极小值，所述第二个有功功率峰值为从扰动开始的第二个极大值，P
2N+1
为第2N+1个有功功率峰值，P
2N+2
为第2N+2个有功功率峰值。
[0019]作为优选方案，所述预设模型的构建方法具体为：通过MATLAB的Simulink模块，搭建电力系统稳定器PSS2B模型；将所述电力系统稳定器PSS2B模型通过Simulink自带的编译器进行编译，获得所述预设模型。
[0020]作为优选方案，所述阻尼评估方法还包括：
[0021]获取励磁系统无补偿条件下的相频特性；
[0022]根据所述预设模型，计算所述电力系统稳定器的相频特性；
[0023]将电力系统稳定器的相频特性与所述励磁系统无补偿条件下的相频特性求和；
[0024]若所述求和结果处于－60
°
至－120
°
之间，则确认电力系统对低频振荡提供正阻尼作用，否则，确认所述电力系统的参数需要重新整定。
[0025]相应的，本专利技术实施例提供了一种电力系统的阻尼评估装置，包括获取模块、计算模块、验证模块、校核模块和阻尼评估模块；其中，
[0026]所述获取模块用于获取电力系统的当前参数整定值，以及于低频振荡期间的历史数据；其中，所述历史数据包括预设时间段内每次低频振荡事件的主要参数和每次低频振荡事件中电力系统稳定器的输出实际值；
[0027]所述计算模块用于将所述每次低频振荡事件的主要参数和所述当前参数整定值输入预设模型，获得所述电力系统稳定器每次低频振荡事件的第一输出计算值；
[0028]所述验证模块用于根据所述输出实际值和所述第一输出计算值进行比对分析，验证所述预设模型的有效性；
[0029]所述校核模块用于当验证所述预设模型有效时，通过所述预设模型对所述当前参
数整定值进行校核；
[0030]所述阻尼评估模块用于当校核结果确认电厂不存在改动电力系统参数整定值的行为后，根据所述电力系统的有功功率数据，计算所述电力系统的阻尼比，当所述阻尼比大于等于0.1时，则确认所述电力系统的阻尼性能符合要求；当所述阻尼比小于0.1，则确认所述电力系统的参数需要重新整定。
[0031]作为优选方案，所述校核模块通过所述预设模型对所述当前参数整定值进行校核，具体为：
[0032]所述校核模块获取所述电力系统最新一次低频振荡事件的主要参数；将所述最新一次低频振荡事件的主要参数和对应的参数整定值输入预设模型，获取所述电力系统稳定器最新一次低频振荡事件的第二输出计算值；将所述第二输出计算值与所述最新一次低频振荡事件的实测值进行比对，当所述第二输出计算值与实测值相差恒小于等于0.04，则确认电厂不存在改动电力系统参数整定值的行为；否则，确认电厂存在改动电力系统参数整定值的行为。
[0033]作为优选方案，所述验证模块根据所述输出实际值和所述第一输出计算值进行比对分析，验证所述预设模型的有效性，具体为：
[0034]所述验证模块随机抽选三次低频振荡事件，分别计算被抽选的三次低频本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力系统的阻尼评估方法，其特征在于，包括：获取电力系统的当前参数整定值，以及处于低频振荡期间的历史数据；其中，所述历史数据包括预设时间段内每次低频振荡事件的主要参数和每次低频振荡事件中电力系统稳定器的输出实际值；将所述每次低频振荡事件的主要参数和所述当前参数整定值输入预设模型，获得所述电力系统稳定器每次低频振荡事件的第一输出计算值；根据所述输出实际值和所述第一输出计算值进行比对分析，验证所述预设模型的有效性；当验证所述预设模型有效时，通过所述预设模型对所述当前参数整定值进行校核；当校核结果确认电厂不存在改动电力系统参数整定值的行为后，根据所述电力系统的有功功率数据，计算所述电力系统的阻尼比，当所述阻尼比大于等于0.1时，则确认所述电力系统的阻尼性能符合要求；当所述阻尼比小于0.1，则确认所述电力系统的参数需要重新整定。2.如权利要求1所述的一种电力系统的阻尼评估方法，其特征在于，所述通过所述预设模型对所述当前参数整定值进行校核，具体为：获取所述电力系统最新一次低频振荡事件的主要参数；将所述最新一次低频振荡事件的主要参数和对应的参数整定值输入预设模型，获取所述电力系统稳定器最新一次低频振荡事件的第二输出计算值；将所述第二输出计算值与所述最新一次低频振荡事件的实测值进行比对，当所述第二输出计算值与实测值相差恒小于等于0.04，则确认电厂不存在改动电力系统参数整定值的行为；否则，确认电厂存在改动电力系统参数整定值的行为。3.如权利要求1所述的一种电力系统的阻尼评估方法，其特征在于，所述根据所述输出实际值和所述第一输出计算值进行比对分析，验证所述预设模型的有效性，具体为：随机抽选三次低频振荡事件，分别计算被抽选的三次低频振荡事件的第一输出计算值与电力系统稳定器的输出实际值之间的偏差值，获得三个与所述被抽选的三次低频振荡事件分别对应的第一偏差值，当三个所述第一偏差值均在事件中恒小于等于0.04，则确认所述预设模型有效。4.如权利要求1所述的一种电力系统的阻尼评估方法，其特征在于，所述根据所述电力系统的有功功率数据，计算所述电力系统的阻尼比，具体为：根据下式计算所述电力系统的阻尼比：其中，ε为所述电力系统的阻尼比，N为计算周期，P1和P2分别为第一个有功功率峰值和第二个有功功率峰值，所述第一个有功功率峰值为从扰动开始的第一个极小值，所述第二个有功功率峰值为从扰动开始的第二个极大值，P
2N+1
为第2N+1个有功功率峰值，P
2N+2
为第2N+2个有功功率峰值。5.如权利要求1至4任意一项所述的一种电力系统的阻尼评估方法，其特征在于，所述预设模型的构建方法具体为：通过MATLAB的Simulink模块，搭建电力系统稳定器PSS2B模型；将所述电力系统稳定器PSS2B模型通过Simulink自带的编译器进行编译，获得所述预设模型。
6.如权利要求2所述的一种电力系统的阻尼评估方法，其特征在于，所述阻尼评估方法还包括：获取励磁系统无补偿条件下的相频特性；根据所述预设模型，计算所述电力系统稳定器的相频特性；将电力系统稳定器的相...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾凯文，余志文，林玥廷，李世明，戴月，卢建刚，池丽娟，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力调度控制中心，
类型：发明
国别省市：