本发明专利技术提供一种基于计算机辅助设计的电力系统动态稳定控制方法及其系统。通过分析所述互联电力系统的潮流数据，计算各个振荡模式的特征根，根据所述特征根选取需要进行分析调整的振荡模式，以及影响最大的高压直流输电系统和发电机组。然后计算在所述振荡模式下相关高压直流输电附加控制系统和电力系统稳定器(PSS)附加控制系统的参数的灵敏度，根据灵敏度对所述高压直流输电附加控制系统和电力系统稳定器附加控制系统的参数进行有目标、方向明确的优化设计，提高振荡模式的阻尼，抑制低频振荡的发生。避免了对高压直流输电附加控制系统和PSS参数用近似方法试拼凑的盲目性，有利于所述大型互联电力系统的稳定运行。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统安全稳定控制的
，尤其涉及一种基于计算机辅助设 计的电力系统动态稳定控制方法，以及一种基于计算机辅助设计的电力系统动态稳定控制 系统。
技术介绍
互联大电力系统(Large Scale System)是解决能源和负荷分布不均的主要方针， 也是国际、国内电力系统技术发展的大势所趋，其安全稳定运行对国民经济影响十分重大。 互联大电力系统的负荷容量通常有数千万甚至上亿千瓦，供电区内人口通常可达数千万甚 至上亿，电网内成百上千的变电站由成千上万条交流输电线路和少量大容量、远距离高压 直流输电系统连接起来，其中还安装有成百上千台发电机及其励磁系统，带有分群及关联 的结构特征。然而，大型互联电力系统中各控制系统环节的惯性造成信号传递和调节滞后， 导致互联电力系统必然有潜在的自发振荡，而且振型繁多，仅机电振荡模式常常论千，而低 频振荡频率一般在0. 2-2. OHz范围内。当所述互联电力系统中发生低频振荡时，会危及系 统的安全稳定运行，限制联络线输送功率的能力。至于低频振荡是否引发，引发后是否衰 减，则取决于所述电力互联系统各个振荡模式的阻尼，因此，设法增加阻尼是抑制低频振 荡、提高电网的动态稳定性的最常用且行之有效的方法。发电机励磁系统中的电力系统稳 定器(Power System Stabilizer, PSS)就是专门为增强低频振荡阻尼而设计的，对抑制发 电机本机振荡和分区内机群间振荡尤其有效，因此，在近年来得到了最广泛的使用。除此之外，在跨区域、大容量传输有功功率的高压直流输电系统中加入附加控制 则也是抑制大区之间低频振荡的行之有效的手段。PSS是发电机励磁系统的一种附加控制功能，励磁正常工作以机端电压为反馈量， PSS在这个基础上加入了以有功功率为主的反馈，也就是在有功发生振荡时为系统增加一 个阻尼，使振荡尽快平稳。而单独一个电厂投入PSS效果有限，只有互联电力系统中的大部 分电源点都投入PSS，电网的抗振荡能力才能显著提高。因此，全国各大电网近年来，都把 PSS的普及推广当作一项重要任务来抓。互联电力系统庞大而复杂，潜伏着各种不同频率的低频振荡模式，每一种振荡模 式和不同的机组或机群相关联，一旦某一振荡模式的阻尼不足，就会发生低频振荡。而常规 的PSS中，通常采用局部有效的、不经过协调的控制策略。互联电力系统中每台发电机都有 PSS，对各个机电振荡模式的影响非常复杂，单个PSS在对某一个振荡模式有抑制作用的同 时可能会对另外一个振荡模式有不良影响，因此，如果不能准确地根据具体的振荡模式协 调整个所述互联电力系统中的各个电力系统稳定器的PSS参数，不利于所述互联电力系统 的全局稳定运行。并且，对于目前大量存在的交直流互联电网，由于缺乏技术手段和方法，跨区域、 大容量传输有功功率的高压直流输电的附加控制系统在传统的电力系统动态稳定分析中 从来都没有被考虑进来，因此，长期以来，人们一直无法预知和发挥高压直流输电的附加控制系统在抑制大区之间低频振荡的效果和特长。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种能够根据具体的振荡模式调整每个相关 高压直流输电附加控制系统和电力系统稳定器附加控制系统的参数，以达到提高电力系统 动态稳定性的控制方法。一种基于计算机辅助设计的电力系统动态稳定控制方法，包括以下步骤根据互 联电力系统的潮流数据，计算所述互联电力系统中各个振荡模式的特征根；根据各个所述 特征根的实部，判断对应的所述振荡模式的阻尼比是否小于预定值，如果小于所述预定值， 则选定对应的所述振荡模式以及对应的高压直流输电附加控制系统和电力系统稳定器附 加控制系统；根据选定的所述振荡模式的特征根变化量，以及所述高压直流输电附加控制 系统和电力系统稳定器附加控制系统的各个参数变化量，计算各个所述震荡模式对应的高 压直流输电附加控制系统和电力系统稳定器附加控制系统的参数灵敏度；根据各个所述参 数灵敏度的大小，调节对应的高压直流输电附加控制系统和电力系统稳定器附加控制系统 的对应参数。本专利技术要解决的技术问题还在于提供一种能够根据具体的振荡模式调整每个相 关高压直流输电附加控制系统和电力系统稳定器附加控制系统的参数，以达到提高电力系 统动态稳定性的控制。一种基于计算机辅助设计的电力系统动态稳定控制系统，包括特征根计算模块、 振荡模式分析模块、参数灵敏度计算模块和参数调节模块。所述特征根计算模块用于根据 互联电力系统的潮流数据，计算所述互联电力系统中各个振荡模式的特征根；所述振荡模 式分析模块用于根据各个所述特征根的实部，判断对应的所述振荡模式的阻尼比是否小于 预定值，如果小于所述预定值，则选定对应的所述振荡模式以及对应的高压直流输电附加 控制系统和电力系统稳定器附加控制系统；所述参数灵敏度计算模块用于根据选定的所述 振荡模式的特征根变化量，以及所述高压直流输电附加控制系统和电力系统稳定器附加控 制系统的各个参数变化量，计算各个所述震荡模式对应的高压直流输电附加控制系统和电 力系统稳定器附加控制系统的参数灵敏度；所述参数调节模块用于根据各个所述参数灵敏 度的大小，调节对应的高压直流输电附加控制系统和电力系统稳定器附加控制系统的对应 参数。与现有技术相比较，本专利技术的基于计算机辅助设计的电力系统动态稳定控制方法 及其系统中，通过所述互联电力系统的潮流数据，计算各个振荡模式的特征根，根据所述特 征根选取需要进行分析调整的振荡模式，以及最有效的电力系统稳定器(PSS)。然后计算在 所述振荡模式下所述电力系统稳定器的PSS参数灵敏度，对所述电力系统稳定器的PSS参 数进行优化，提高振荡模式的阻尼，防止低频振荡发生。因此本专利技术的互联电力系统的稳定 控制方法及其系统能够根据所述互联电力系统的具体振荡模式调整最有效的电力系统稳 定器的PSS参数，使每个所述电力系统稳定器的调整更加切合所述互联电力系统的实时情 况，有利于所述互联电力系统的稳定运行。总之，本专利技术系统地、完整地提出了全局性的手段和方法来从全网的角度出发，分 析交直流互联电网的动态稳定性、筛选振荡模式、设计、优化和协调个各机组之间的PSS和高压直流输电附加控制系统，通过在SSAP软件中对高压直流输电及其控制系统进行建模、 线性化、纳入全网的振荡模式计算以及灵敏度分析和控制系统优化设计等，从而控制和提 高交直流互联电网的动态稳定性，解决了这一
长期无法解决的问题。附图说明图1是本专利技术互联电力系统的稳定控制方法的步骤流程图；图2是一种典型的电力系统稳定器附加控制系统的模型结构示意图；图3 —种典型的双侧频率调制的高压直流输电附加控制系统的结构示意图；图4是本专利技术互联电力系统的稳定控制系统的结构示意图。具体实施例方式请参阅图1，图1是本专利技术互联电力系统的稳定控制方法的步骤流程图。所述互联电力系统的稳定控制方法包括以下步骤步骤S101，根据互联电力系统的潮流数据，计算所述互联电力系统中各个振荡模 式的特征根；在进行所述振荡模式的特征根计算时，可以从所述互联电力系统的潮流计算程序 (BPA)的系统数据文件dat和暂态稳定分析数据文件swi中读取所述互联电力系统的原始 潮流数据，其中，所述原始潮流数据反应所述互联电力系统结构和运行工况；并从所述潮流 本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种基于计算机辅助设计的电力系统动态稳定控制方法，其特征在于，包括以下步骤：根据互联电力系统的潮流数据，计算所述互联电力系统中各个振荡模式的特征根；根据各个所述特征根的实部，判断对应的所述振荡模式的阻尼比是否小于预定值，如果小于所述预定值，则选定对应的所述振荡模式以及对应的高压直流输电附加控制系统和电力系统稳定器附加控制系统；根据选定的所述振荡模式的特征根变化量，以及所述高压直流输电附加控制系统和电力系统稳定器附加控制系统的各个参数变化量，计算各个所述震荡模式对应的高压直流输电附加控制系统和电力系统稳定器附加控制系统的参数灵敏度；根据各个所述参数灵敏度的大小，调节对应的高压直流输电附加控制系统和电力系统稳定器附加控制系统的对应参数。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈陈，陈迅，史慧杰，彭波，曾艳，盛超，金勇，
申请(专利权)人：广东电网公司电力科学研究院，上海交通大学，
类型：发明
国别省市：81
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