采用特征值法和Prony法相结合的PSS自适应控制

随着互联电力系统的规模日益增大,系统互联引发的低频振荡问题已成为危及电网安全运行、制约电网传输能力的最主要因素之一.通常采用离线配置电力系统稳定器(PSS)来实现抑制低频振荡的目的.但是由于电力系统的实时性,在发生大扰动时,事先整定好的PSS对电力系统低频振荡的抑制效果并不理想,因此考虑采用PSS的自适应控制.提出一种采用特征值分析法和Prony分析方法相结合的PSS自适应控制.低频振荡发生后,通过滑动数据窗的方法缩短Prony辨识时间,先辨识得到频率较高的振荡模式,选取主导振荡模式在线配置PSS,在Prony方法辨识出振荡模式之前采用离线配置参数.克服了Prony在线辨识在低频振荡应用中的局限性.通过对4机2区系统的分析,得出在线配置PSS相对于离线配置PSS的优越性.验证了通过Prony方法在线配置PSS参数的可行性.     

海外600 MW机组工程低频振荡分析及解决方案

高压互联电网薄弱会造成系统低频振荡和阻尼降低,电力系统稳定器(PSS)可以有效提高系统阻尼。对某海外机组工程的低频振荡事故进行总结,分析此项目在当前电网结构下的特点,进行了PSS整定试验,对PSS投入前后的有功波动情况进行对比分析。由于PSS投入后仍未解决机组满负荷问题,针对此项目提出优化方案,并利用PSASP进行单机无穷大仿真试验,为机组PSS参数整定提供了理论参考。     

瀑布沟机组PSS对四川电网低频振荡的影响

以川渝电网2010年丰大运行方式为背景,重点研究瀑布沟水电机组加装PSS对四川电网小干扰稳定性的影响.通过Prony辨识从时域仿真曲线中提取系统振荡模式的特征信息,结合相位补偿原理对瀑布沟机组PSS参数进行初步整定,比较分析各种故障条件下PSS投运前后系统特性及主振模式的变化情况.仿真结果和Prony分析表明,瀑布沟机组加装PSS可以显著提高系统阻尼,有效抑制四川电网现有的区域间低频振荡.     

海外某660MW机组接入临时系统PSS试验方案探讨

针对海外某660 MW机组在调试升负荷至380 MW区间时发生低频振荡,振荡一直无法平息,最终导致机组跳闸的问题,制定相应PSS试验方案.讨论了试验工况,随后阐明PSS超前滞后参数的整定原则,说明PSS增益整定方法,同时建议了PSS参数优化方案.最终针对机组接入临时系统发生低频振荡的问题,总结PSS试验整定原则,使机组尽可能达到满负荷试运的要求.     

交直流电力系统PSS和直流附加控制的协调

针对当今大容量、远距离、多区域互联电网低频振荡现象严重的问题,提出了一种基于Prony算法的PSS和直流附加控制器协调运行的策略。该方法根据多代理分层控制的思想,首先利用Prony辨识全网系统,求出在没有配置PSS和直流附加控制时的系统振荡频率,利用相位补偿法优化PSS控制参数,有效地抑制局部振荡模式。当全网的局部振荡模式达到满意水平后,反复利用Prony对系统进行辨识,通过每次的辨识结果对直流附加控制器进行参数整定,逐渐把剩余区域间振荡模式消除。仿真研究表明,该控制策略有效抑制了贵广交直流系统的低频振荡,并具有一定的鲁棒性。     

通过系统扰动试验进行安康水电厂3号发电机组PSS性能验证分析

随着电网建设规模越来越大，弱联系的大电网间呈现弱阻尼情况，在系统扰动时往往发生低频振荡，电力系统稳定控制PSS是提高系统阻尼，平息系统振荡的一个有效措施。针对安康水电厂3号机组PSS，通过安南Ⅱ线带负荷跳闸扰动试验，对比分析了PSS以理论计算参数整定和实测参数整定的作用效果，验证了PSS的实际性能和对系统稳定的影响。     

PSS放大倍数对电网小干扰计算影响分析

基于单机实测的PSS现场整定参数对于机组的本机振荡模式能取得较好抑制效果,但单机实测确定的PSS参数对于电网存在的区域间振荡模式,适应性较差。本文以PSS整定实测结果为依据,结合小干扰稳定分析,对于PSS参数优化方法进行了探索,并以实际电网进行了计算,结果表明,调整PSS增益可以有效改善系统的动态稳定水平。     

宁夏电网电力系统稳定器PSS参数整定及其对系统稳定性的影响

基于宁夏电网大机组励磁系统实测模型,分析宁夏电网大扰动动态稳定问题特性,提出加强其动态阻尼的PSS整定原则.对网内主要机组进行了PSS参数整定试验,并以特定机组为例进行说明.仿真分析计算表明PSS参数整定后对宁夏电网系统大扰动动态稳定和小干扰动态稳定特性均有改善作用;并通过网内大机组甩负荷的大扰动试验证明了PSS整定的有效性.     

基于飞蛾扑火优化算法的多运行方式电力系统稳定器参数协调优化方法

针对大电网低频振荡现象存在机理分析复杂、振荡模式多样、参与机组众多、传统电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)整定方法适应性较差的问题,提出了一种基于飞蛾扑火优化(moth-flame optimization,MFO)算法的多运行方式PSS参数协调优化方法。该方法首先基于主导振荡模式及动态响应因子提取主要参与机组;然后考虑PSS临界增益及相频特性补偿范围约束,以PSS参数鲁棒性及系统动态稳定性为目标函数;最后采用MATLAB与PSD-BPA联合仿真方法,建立基于MFO算法的多运行方式PSS参数协调优化算法,完成大电网的全局参数寻优。华中电网仿真算例结果表明,应用文中方法优化后的PSS参数可有效提高系统动态稳定性,且对多种运行方式均有较好的适应性,同时算法本身具有较强的收敛性。     

基于Prony辨识的自适应PSS的设计及研究

目前区域间低频振荡正成为影响电力系统稳定以及限制电网传输能力的重要因素。然而作为系统中最重要的抑制低频振荡的设备电力系统稳定器(PSS),目前往往采用离线整定的方法,未能考虑实际系统多样的运行方式,往往不能很好地提供阻尼从而抑制振荡。本文提出了一种基于改进Prony分析的在线自适应PSS设计方法。本方法通过改进的Prony分析在线求取低频振荡中各状态变量的频率、阻尼、初始相位。在阻尼不满足要求的情况下,通过加入强制阻尼并计算其加入前后暂态电势与发电机转速之间夹角的变化,得出此运行方式下由励磁系统及发电机的励磁绕组产生的相位滞后相位信息,进而得出最佳的PSS整定参数。最后以一个两区域四机仿真分析充分表明了所设计控制器的有效性。     

基于频率响应法的发电机低励限制与PSS协调控制

低励限制器(UEL)作为励磁系统的限制环节对系统稳定性有重要影响,但由于UEL参数设置不合理,UEL动作后恶化了电力系统稳定器(PSS)提供正向阻尼的作用,导致机组出现振荡甚至解列的严重故障在电网实际运行中多次发生。文中基于扩展Heffron-Phillips模型,从理论上推导出励磁系统加入PSS和UEL的简化模型,采用频率响应法,画出励磁系统分别加入PSS与UEL的开环传递函数的波特图,分析UEL与PSS的作用频段,并给出具体的UEL参数设置方案,方案可以使UEL与PSS协调配合。以云南电网数据为例,在PSASP和MATLAB仿真软件下建立单机—无穷大模型验证理论分析的正确性。仿真结果表明:采用频率响应法对UEL进行参数整定后,UEL动作不影响PSS的输出效果,二者可以协调配合以确保系统的稳态运行。     

提高集中电源外送系统输电能力的发电机励磁系统协调优化

能源基地电源通过交流线路远距离送至负荷中心,电力系统发生N－1故障后系统阻尼不足,造成输电能力降低。为提高动态稳定水平,改善机组开机出力受限的现状,对发电机励磁控制系统开展协调优化策略的研究。首先对发电机进行了励磁系统AVR主环、附加调差及PSS参数优化,优化后发电机及励磁系统滞后时间减小,无补偿相频特性滞后角度减小了约10°。然后对PSS参数进行相位补偿研究,使有补偿特性更接近-90°,具有更优的相位补偿特性,同时PSS提供的增益显著提高。结果表明,发电机励磁系统、PSS对电网的动态特性有重要影响,在原始参数配置下,外送通道的送出能力不能满足送端发电机组满出力的要求。通过试验验证了机组在优化参数配置下负载试验结果满足机组和电网安全稳定运行需求,优化参数具有可行性,N－1故障后的送出能力得到提高。此优化策略的研究和实施,可以安全、高效、经济地提高集中电源的外送能力。     

α/p型仿真计算软件在机组PSS参数整定中的应用

详细阐述了PSS参数整定基本原理,并针对在我国抽水蓄能电厂广泛应用的奥地利VATECHELIN公司THYNE6型励磁系统的PSS模型以及按照IEEEStd421—PSS2A标准构建的PSS模型进行了分析及对比。对按照IEEEStd421—PSS2A标准构建PSS模型的机组以及采用THYNE6型励磁系统的PSS参数整定试验过程、无补偿频率测试数据、仿真计算后相频特性数据以及PSS参数设置后的发电机PSS效果校核试验波形图等进行了说明、分析以及计算。对α/p型PSS仿真计算软件的计算参数选择以及在仿真计算前后的发电机阻尼比进行了对比性计算。该仿真计算软件研制成功为PSS现场参数整定试验提供了强有力的手段和方法。     

含有分布式电源的广义负荷建模

随着智能电网技术的发展,配网侧将接入大量风机,传统负荷模型不能很好地描述负荷特性。以含有风电的广义负荷建模为目的,提出了含有风电的广义负荷模型结构,只需在综合负荷模型（synthetic load model,SLM）的虚拟母线上增加1台异步发电机。提出了参数辨识策略：先通过统计综合法得到聚合模型参数,然后采用总体测辨...     

发电机励磁系统调差对PSS参数整定的影响与对策

介绍了发电机励磁系统调差的原理与作用,论述了电力系统稳定器(PSS)原理及其现场参数整定方法.针对自并励励磁的水电机组,将PSASP小干扰稳定仿真结果与现场测量数据进行对比,分析总结了不同调差系数引起的励磁系统无补偿频率特性偏移对PSS参数整定的影响,论证了PSS参数整定过程中必须考虑调差系数设置,提出采用小干扰稳定计算的方法来校验调差系数设置变化后对已投入运行的PSS功能的影响.     

机组非停扰动下PSS调节性能评估及参数校核

研究了基于WAMS系统数据的机组非停扰动下PSS调节性能的评估和参数校核方法.首先阐释了基于相移原理的PSS调节性能评估原理.其次在额定有功功率、50％额定有功功率、发电机进相三种工况下进行了机组非停扰动下实际电网仿真计算.然后对实际电网中某次故障停机事故的WAMS数据进行了分析,进一步证实了通过有功功率与PSS输出信...     

电力系统稳定器PSS2A现场试验及参数整定

介绍了汽轮发电机组现场PSS试验和南瑞继保公司的PCS-9410励磁调节器中PSS2A模型及其参数整定过程,总结了PSS现场试验流程及方法。同时根据现场试验数据,应用频率响应法对励磁系统的电力系统稳定器PSS模型的参数进行了整定,验证了投入的电力系统稳定器对增强系统的阻尼具有很好的效果。     

双馈风电机组无功控制方式对系统频率稳定的影响

以PSS/E和PSS/E WIND为平台,建立了基于双馈感应发电机的风电场等值模型,结合一个含两座大规模风电场的算例系统,仿真分析了双馈风电机组（DFIG）两种无功控制方式对系统频率稳定的影响.研究结果表明,无论是风速扰动、负荷扰动还是短路故障,与恒电压控制方式相比,恒功率因数控制均有利于系统的频率稳定.     

提高电力系统稳定器增益的相位幅值协调优化方法

特高压互联电网的建设造成了系统低频振荡和阻尼的降低,增加了电网动态失稳的风险。电力系统稳定器(PSS)可以有效地提高系统的阻尼。由于常规的参数设置方法可能造成PSS运行增益偏小的问题,文中提出了一种新的参数设置思路和方法。通过相位和幅值协调优化,提升PSS增益的稳定裕度,从而大幅提高PSS正常运行时的交流增益,明显地增强PSS的阻尼效果。仿真及实际现场PSS投运试验验证了新的参数设置办法在基本不影响角度补偿的情况下,大幅提高PSS运行增益,提升抑制低频振荡的能力,提高小干扰稳定性和电网故障后的恢复能力。     

水电站励磁系统参数优化研究

由于电网建设与电源建设、负荷发展存在时间差,现有网架结构和地区用电负荷可能难以满足大型能源基地电能送出的需求。为了解决这一问题,提出了1套电力系统稳定器(power system stabilizer, PSS)的参数优化方案。在综合考虑系统需求及机组稳定性的基础上,通过增加1级超前滞后环节来改善本机PSS的频率特性,找出影响电能送出的振荡模式,针对该模式对机组励磁系统进行重点相位补偿。优化参数比原始参数具有更平缓的幅频特性和较大的临界增益。采用电力系统综合分析程序,分别通过时域仿真和现场试验的方法,验证了该电站开机极限功率在2010年夏季丰水期方式下可以由1 765 MW提高到2 900 MW。研究结果表明：优化并网机组PSS的参数可有效改善系统的动态稳定水平,提高电网的外送能力。