專利名稱：雙輸入pss的實(shí)驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的輔助功能電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)的實(shí)驗(yàn)方法，特別是對(duì)雙輸入PSS效果驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)方法，屬于網(wǎng)源協(xié)調(diào)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和新技術(shù)的陸續(xù)應(yīng)用，全國電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的逐步展開、超高壓遠(yuǎn)距離輸電線路的投運(yùn)及普遍使用可控硅整流方式的快速勵(lì)磁系統(tǒng)的應(yīng)用，使得勵(lì)磁系統(tǒng)的增益變大，時(shí)間常數(shù)大為減小，降低了系統(tǒng)的阻尼，電氣聯(lián)系較弱的電網(wǎng)系統(tǒng)甚至出現(xiàn)負(fù)阻尼，電力系統(tǒng)低頻振蕩發(fā)生的頻率呈上升趨勢。為了提高電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，重要措施之一就是采用在電力系統(tǒng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器上附加電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS的附加勵(lì)磁控制方案。PSS的作用就是在勵(lì)磁電壓調(diào)節(jié)器中引入附加信號(hào)，產(chǎn)生一個(gè)正阻尼轉(zhuǎn)矩，克服原勵(lì)磁電壓調(diào)節(jié)器產(chǎn)生的負(fù)阻尼轉(zhuǎn)矩作用，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)振蕩的抑制。下面對(duì)PSS發(fā)展過程中幾種主流模型作簡單介紹。以電氣功率Pe為輸入的PSS1A/1B模型很大程度上解決了低頻振蕩問題，其優(yōu)點(diǎn)為相位容易補(bǔ)償-Pe信號(hào)超前轉(zhuǎn)速信號(hào)90°，剛好補(bǔ)償了自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的相位滯后。其缺點(diǎn)是帶來了副作用即“反調(diào)”，在僅考慮抑制電網(wǎng)的有功功率低頻振蕩而不存在反調(diào)時(shí)， 該模型憑借其概念清晰，所需的電氣功率易測量，參數(shù)易整定，相位易補(bǔ)償?shù)葍?yōu)點(diǎn)很大程度上解決了低頻振蕩問題，成為PSS模型的不二選擇。為了抑制反調(diào)，引入了機(jī)械角速度ω的測量，但由于在PSS需要起作用的頻段范圍內(nèi)存在ω測量噪聲的問題難以解決，因此以電氣功率和機(jī)械角速度作為雙輸入的 PSS2A/2B模型應(yīng)運(yùn)而生，此模型將較高頻段的ω衰減，不讓它起作用，以濾除ω測量噪聲的影響。對(duì)于雙輸入PSS，在斜坡函數(shù)截止頻率以上頻段，斜坡函數(shù)的輸出很小，起作用的主要為電氣功率通道，此時(shí)的模型等效為PSS1A/1B ；在斜坡函數(shù)截止頻率一下頻段，由于理想的斜坡函數(shù)增益為1，相移接近于零，因此電氣功率通過Ks3經(jīng)過斜坡函數(shù)在加速功率疊加點(diǎn)基本抵消，此時(shí)起作用的主要為機(jī)械角速度ω。采用雙輸入PSS的目的主要是抑制電網(wǎng)低頻振蕩，同時(shí)在快速調(diào)節(jié)機(jī)組有功功率時(shí)能夠起到抑制反調(diào)的效果，以防止發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓大幅度升高或者降低。但在實(shí)際采用雙輸入PSS的過程中，不能驗(yàn)證雙輸入PSS中第一通道輸入信號(hào)機(jī)械角速度信號(hào)在電網(wǎng)發(fā)生低頻振蕩時(shí)是否能夠起到抑制電網(wǎng)低頻振蕩效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決技術(shù)問題是克服現(xiàn)有雙輸入PSS實(shí)驗(yàn)方法不能全范圍內(nèi)驗(yàn)證PSS 作用的效果，特別是不能驗(yàn)證雙輸入PSS中第一通道輸入信號(hào)機(jī)械角速度信號(hào)在電網(wǎng)發(fā)生低頻振蕩時(shí)是否能夠起到抑制電網(wǎng)低頻振蕩效果。
為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種雙輸入PSS的實(shí)驗(yàn)方法，包括第一通道輸入信號(hào)和第二通道輸入信號(hào)，第一通道輸入信號(hào)為機(jī)械角速度的信號(hào)，第二通道輸入信號(hào)為電氣功率輸入信號(hào)，其特征在于，包括以下步驟1)屏蔽第二通道，并通過修改斜坡函數(shù)通帶的方法，驗(yàn)證第一通道輸入信號(hào)對(duì)抑制電網(wǎng)低頻振蕩的作用；2)屏蔽第一通道，并通過修改斜坡函數(shù)通帶的方法，驗(yàn)證第二通道輸入信號(hào)對(duì)抑制電網(wǎng)低頻振蕩的作用。前述的雙輸入PSS的實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，在所述步驟1)中，具體包括以下步驟11)第一通道實(shí)驗(yàn)時(shí)，保證PSS第二通道不發(fā)揮作用，第一通道的輸入信號(hào)加入后進(jìn)行發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓的階躍實(shí)驗(yàn)，激起發(fā)電機(jī)輸出有關(guān)功率的振蕩；12)對(duì)比PSS是否投入的兩種工況，檢驗(yàn)PSS對(duì)抑制發(fā)電機(jī)本機(jī)振蕩的效果；13)在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的電壓疊加點(diǎn)加入正弦擾動(dòng)信號(hào)，分別在PSS投入和退出兩種情況下測量發(fā)電機(jī)輸出的有功功率波動(dòng)情況，確定兩種工況下的阻尼比，確認(rèn)PSS的作用效果。在所述步驟13)中，所述正弦擾動(dòng)信號(hào)的頻率范圍為0. 2HZ 2. 5HZ，不同頻率點(diǎn)的間隔為在0. IHZ 0. 6HZ的低頻段，頻率間隔為0. IHZ ；在0. 6HZ以上的頻段，頻率間隔為0. 2HZ。前述的雙輸入PSS的實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，在所述步驟幻中，包括以下步驟21)第二通道實(shí)驗(yàn)時(shí)，保證PSS第一通道不發(fā)揮作用；22)進(jìn)行發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓的階躍實(shí)驗(yàn)，對(duì)比是否投入PSS的兩種工況，檢驗(yàn)PSS對(duì)抑制發(fā)電機(jī)本機(jī)振蕩的效果；23)在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的電壓疊加點(diǎn)加入合適頻率的正弦擾動(dòng)信號(hào)，測量發(fā)電機(jī)輸出的有功功率分別在PSS投入和退出兩種情況下的波動(dòng)情況，確定兩種工況下的阻尼比，來確認(rèn)PSS的作用效果。本發(fā)明的核心是通過修改斜坡函數(shù)通帶的寬度，屏蔽有功功率通道的輸出，僅保留機(jī)械角速度通道的輸入。通過發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓的階躍和在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器電壓疊加點(diǎn)加入 PSS作用范圍內(nèi)的各種頻率的擾動(dòng)信號(hào)，比較PSS投入和退出兩種情況下發(fā)電機(jī)輸出的有關(guān)功率變化情況，并計(jì)算比較兩種情況下的阻尼比，來評(píng)判PSS抑制低頻振蕩的效果。屏蔽其中一個(gè)通道的實(shí)驗(yàn)方法，能夠有效地檢驗(yàn)雙輸入PSS能否在PSS作用的全頻段范圍內(nèi)發(fā)揮抑制低頻振蕩，提高電網(wǎng)穩(wěn)定性。


圖1為現(xiàn)有雙輸入PSS實(shí)驗(yàn)方法原理圖；圖2為本發(fā)明雙輸入PSS實(shí)驗(yàn)方法原理圖；圖3為雙輸入PSS模型圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。本實(shí)施例的雙輸入PSS的實(shí)驗(yàn)方法，其基于如圖2所示的一種通過屏蔽通道配合修改斜坡函數(shù)通帶的方法而實(shí)現(xiàn)，所述實(shí)驗(yàn)方法中，屏蔽其中一個(gè)通道的實(shí)驗(yàn)方法，可以有效地檢驗(yàn)雙輸入PSS能否在PSS作用的全頻段范圍內(nèi)發(fā)揮抑制低頻振蕩，提高電網(wǎng)穩(wěn)定性的方法。實(shí)驗(yàn)方法包括第一通道實(shí)驗(yàn)和第二通道實(shí)驗(yàn)兩部分第一通道實(shí)驗(yàn)方法如下斷開第二通道的輸出或者將第二通道的增益置零，保證 PSS只有第一通道發(fā)揮作用，通過修改斜坡函數(shù)的通帶，讓第一通道輸入信號(hào)一機(jī)械角速度的信號(hào)能夠在發(fā)電機(jī)本機(jī)振蕩的頻率通過，同時(shí)能夠?yàn)V除機(jī)械角速度測量帶來的噪聲， 避免可能產(chǎn)生的扭振，然后通過修改發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的電壓給定值，進(jìn)行發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓的階躍實(shí)驗(yàn)，通過發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓的變化，激起發(fā)電機(jī)輸出有關(guān)功率的振蕩，通常由于發(fā)電機(jī)本身有足夠的阻尼，由于發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓的變化引起的發(fā)電機(jī)輸出有功功率的變化會(huì)很快被衰減，此時(shí)通過是否投入PSS的兩種工況的對(duì)比，可以檢驗(yàn)PSS對(duì)抑制發(fā)電機(jī)本機(jī)振蕩的效果。然后在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的電壓疊加點(diǎn)加入低于發(fā)電機(jī)本機(jī)振蕩頻率到PSS應(yīng)該發(fā)揮作用的頻率范圍內(nèi)(標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為0. 2HZ 2. 5HZ)的各種頻率(不同頻率點(diǎn)的間隔根據(jù)現(xiàn)場需要進(jìn)行，一般在0. IHZ 0. 6HZ的低頻段，頻率間隔為0. 1HZ，在0. 6HZ以上的頻段，頻率間隔為0. 2HZ)正弦擾動(dòng)信號(hào)，測量發(fā)電機(jī)輸出的有功功率分別在PSS投入和退出兩種情況下的波動(dòng)情況，確定兩種工況下的阻尼比，來確認(rèn)PSS的作用效果。第二通道實(shí)驗(yàn)方法如下斷開第一通道的輸出或者將第一通道的增益置零，保證 PSS只有第二通道發(fā)揮作用，然后通過修改發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的電壓給定值，進(jìn)行發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓的階躍實(shí)驗(yàn)，通過發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓的變化，激起發(fā)電機(jī)輸出有關(guān)功率的振蕩，通常由于發(fā)電機(jī)本身有足夠的阻尼，由于發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓的變化引起的發(fā)電機(jī)輸出有功功率的變化會(huì)很快被衰減，此時(shí)通過是否投入PSS的兩種工況的對(duì)比，可以檢驗(yàn)PSS對(duì)抑制發(fā)電機(jī)本機(jī)振蕩的效果。然后在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的電壓疊加點(diǎn)加入PSS應(yīng)該發(fā)揮作用的頻率范圍內(nèi)(標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為0. 2HZ 2. 5HZ)的各種頻率(不同頻率點(diǎn)的間隔根據(jù)現(xiàn)場需要進(jìn)行，一般在0. IHZ 0. 6HZ的低頻段，頻率間隔為0. 1HZ，在0. 6HZ以上的頻段，頻率間隔為0. 2HZ)的正弦擾動(dòng)信號(hào)，測量發(fā)電機(jī)輸出的有功功率分別在PSS投入和退出兩種情況下的波動(dòng)情況，確定兩種工況下的阻尼比，來確認(rèn)PSS的作用效果。除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種雙輸入PSS的實(shí)驗(yàn)方法，包括第一通道輸入信號(hào)和第二通道輸入信號(hào)，第一通道輸入信號(hào)為機(jī)械角速度的信號(hào)，第二通道輸入信號(hào)為電氣功率輸入信號(hào)，其特征在于，包括以下步驟1)屏蔽第二通道，并通過修改斜坡函數(shù)通帶的方法，驗(yàn)證第一通道輸入信號(hào)對(duì)抑制電網(wǎng)低頻振蕩的作用；2)屏蔽第一通道，并通過修改斜坡函數(shù)通帶的方法，驗(yàn)證第二通道輸入信號(hào)對(duì)抑制電網(wǎng)低頻振蕩的作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙輸入PSS的實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，在所述步驟1)中，具體包括以下步驟11)第一通道實(shí)驗(yàn)時(shí)，保證PSS第二通道不發(fā)揮作用，第一通道的輸入信號(hào)加入后進(jìn)行發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓的階躍實(shí)驗(yàn)，激起發(fā)電機(jī)輸出有關(guān)功率的振蕩；12)對(duì)比PSS是否投入的兩種工況，檢驗(yàn)PSS對(duì)抑制發(fā)電機(jī)本機(jī)振蕩的效果；13)在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的電壓疊加點(diǎn)加入正弦擾動(dòng)信號(hào)，分別在PSS投入和退出兩種情況下測量發(fā)電機(jī)輸出的有功功率波動(dòng)情況，確定兩種工況下的阻尼比，確認(rèn)PSS的作用效果。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙輸入PSS的實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，在所述步驟2)中，包括以下步驟21)第二通道實(shí)驗(yàn)時(shí)，保證PSS第一通道不發(fā)揮作用；22)進(jìn)行發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓的階躍實(shí)驗(yàn)，對(duì)比是否投入PSS的兩種工況，檢驗(yàn)PSS對(duì)抑制發(fā)電機(jī)本機(jī)振蕩的效果；23)在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的電壓疊加點(diǎn)加入正弦擾動(dòng)信號(hào)，測量發(fā)電機(jī)輸出的有功功率分別在PSS投入和退出兩種情況下的波動(dòng)情況，確定兩種工況下的阻尼比，來確認(rèn)PSS的作用效
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙輸入PSS的實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，在所述步驟13)中，所述正弦擾動(dòng)信號(hào)的頻率范圍為0. 2HZ 2. 5HZ，不同頻率點(diǎn)的間隔為在0. IHZ 0. 6HZ的低頻段，頻率間隔為0. IHZ ；在0. 6HZ以上的頻段，頻率間隔為0. 2HZ。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙輸入PSS的實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，在所述步驟23)中，所述正弦擾動(dòng)信號(hào)的頻率范圍為0. 2HZ 2. 5HZ，不同頻率點(diǎn)的間隔為在0. IHZ 0. 6HZ的低頻段，頻率間隔為0. IHZ ；在0. 6HZ以上的頻段，頻率間隔為0. 2HZ。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙輸入PSS的實(shí)驗(yàn)方法，包括第一通道輸入信號(hào)和第二通道輸入信號(hào)，第一通道輸入信號(hào)為機(jī)械角速度的信號(hào)，第二通道輸入信號(hào)為電氣功率輸入信號(hào)，其特征在于，包括以下步驟1)屏蔽第二通道，并通過修改斜坡函數(shù)通帶的方法，驗(yàn)證第一通道輸入信號(hào)對(duì)抑制電網(wǎng)低頻振蕩的作用；2)屏蔽第一通道，并通過修改斜坡函數(shù)通帶的方法，驗(yàn)證第二通道輸入信號(hào)對(duì)抑制電網(wǎng)低頻振蕩的作用。本發(fā)明通過屏蔽其中一個(gè)通道的實(shí)驗(yàn)方法，能夠有效地檢驗(yàn)雙輸入PSS能否在PSS作用的全頻段范圍內(nèi)發(fā)揮抑制低頻振蕩，提高電網(wǎng)穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)G01R31/00GK102226826SQ20111007414
公開日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月25日
發(fā)明者徐蓉, 許其品, 許其質(zhì) 申請(qǐng)人:國電南瑞科技股份有限公司