电子负荷抑制联络线功率振荡的控制方法、计算机介质与流程

1.本发明属于电力电子控制技术领域，特别涉及了抑制联络线功率振荡技术。


背景技术：

2.电子负荷是一种基于电力电子器件实现的高压调功装置，通过把电能转化为热能或其他形式的能量来实现电力系统中盈余功率的泄放。电子负荷装置主要应用于孤岛电网、具有自备电厂以及大型冲击性负荷的钢厂、化工企业，以及具有大规模风电、光伏等新能源接入的柔性直流输电系统中。
3.电力系统的安全稳定运行是安全生产、高效率生产等一系列生产生活的基础。电能是一种需要实时生产实时消耗，无法大规模存储的能源。当电力系统中存在较大不可靠负荷或冲击性负荷，如矿热炉、电解铝、电弧炉等；以及存在大量的不可靠电源，如光伏、风电等时，电力系统中的电源与负荷可能会经常存在不平衡的情况，电源与负荷的波动会导致输电线路的功率存在较大范围的波动。当电力系统中阻尼较小时，小扰动可能会发展为大扰动，严重时会造成电网解列，甚至电网崩溃。


技术实现要素：

4.为了解决上述背景技术提到的技术问题，本发明提出了电子负荷抑制联络线功率振荡的控制方法、计算机介质。
5.为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：
6.一种电子负荷抑制联络线功率振荡的控制方法，包括以下步骤：
7.(1)每隔t毫秒采集一次联络线当前的实际功率p
inst
；
8.(2)计算一段时间内联络线的平均功率p
avg
；
9.(3)计算当前的实际功率p
inst
与平均功率p
avg
的功率差值δp；
10.(4)将功率差值δp送入阻尼抑制模块内，得到功率指令p
ord
；
11.(5)根据功率指令p
ord
和预设的功率死区p
th
，得到电子负荷的最终功率输出值p
eld
；
12.(6)将电子负荷的最终功率输出值p
eld
通过闭环控制转换为触发角α，然后发送给阀控单元转换为阀组的点火脉冲。
13.进一步地，在步骤(1)中，获取联络线当前实际功率p
inst
的方法如下：
14.实时采集联络线的三相电流和电压，分别对三相电流和三相电压进行park变换，并经过低通滤波，得到两相静止坐标系下的电流和电压；然后根据瞬时功率理论计算出线路当前的实际功率p
inst
。
15.进一步地，在步骤(2)中，获取平均功率p
avg
的方法如下：
16.在具备存储功能的计算机或微处理器设备中开辟一个数据缓存区，采用滑动数据窗的方式把各时刻的功率值逐个存入数据缓存区，计算数据缓存区内若干个数据的算术平均值即是线路的平均功率p
avg
。
17.进一步地，在步骤(3)中，功率差值δp是当前的实际功率p
inst
与平均功率p
avg
的代
数差。
18.进一步地，在步骤(4)中，所述功率阻尼抑制模块包含n种传递函数，所述传递函数的类型包括但不限于滤波环节、隔直环节、超前滞后环节、惯性环节和限幅环节，其中n≥1。
19.进一步地，每种环节为单独1级或者m级，其中，m≥2。
20.进一步地，当功率阻尼抑制模块包含两种以上的传递函数时，各传递函数通过串联的方式依次连接，通过改变每个传递函数的系数来调整整个功率阻尼抑制模块的幅频特性和相频特性。
21.进一步地，在步骤(5)中，功率指令p
ord
、预设的功率死区p
th
与电子负荷的最终功率输出值p
eld
的关系如下：
[0022][0023]
进一步地，在步骤(6)中，所述阀组单元的核心部件为电力电子元件及其控制单元，所述电力电子元件包括晶闸管、二极管、igbt、igct和碳化硅器件。
[0024]
一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述程序用于执行实现上述电子负荷抑制联络线功率振荡的控制方法。
[0025]
采用上述技术方案带来的有益效果：
[0026]
本发明根据电子负荷调功时具备调节速度快、响应时间短、调节分辨率高、调节次数无限等特点，可以增加系统的阻尼，抑制功率振荡，防止事故扩大，有效提高了电力系统的安全稳定运行能力。
附图说明
[0027]
图1为本发明控制方法的流程图；
[0028]
图2为实施例中电子负荷应用于联络线功率阻尼抑制场景的示意图；
[0029]
图3为实施例中功率阻尼模块的传递函数示意图。
具体实施方式
[0030]
以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。
[0031]
本发明设计了一种电子负荷抑制联络线功率振荡的控制方法，如图1所示，步骤如下：
[0032]
步骤s1、每隔t毫秒采集一次联络线当前的实际功率p
inst
；
[0033]
步骤s2、计算一段时间内联络线的平均功率p
avg
；
[0034]
步骤s3、计算当前的实际功率p
inst
与平均功率p
avg
的功率差值δp；
[0035]
步骤s4、将功率差值δp送入阻尼抑制模块内，得到功率指令p
ord
；
[0036]
步骤s5、根据功率指令p
ord
和预设的功率死区p
th
，得到电子负荷的最终功率输出值p
eld
；
[0037]
步骤s6、将电子负荷的最终功率输出值p
eld
通过闭环控制转换为触发角α，然后发送给阀控单元转换为阀组的点火脉冲。
[0038]
在本实施例中，优选地，在上述步骤s1中，获取联络线当前实际功率p
inst
的方法如下：
[0039]
实时采集联络线的三相电流和电压，分别对三相电流和三相电压进行park变换，并经过低通滤波，得到两相静止坐标系下的电流和电压；然后根据瞬时功率理论计算出线路当前的实际功率p
inst
。
[0040]
在本实施例中，优选地，在上述步骤s2中，获取平均功率p
avg
的方法如下：
[0041]
在具备存储功能的计算机或微处理器设备中开辟一个数据缓存区，采用滑动数据窗的方式把各时刻的功率值逐个存入数据缓存区，计算数据缓存区内若干个数据的算术平均值即是线路的平均功率p
avg
。
[0042]
在本实施例中，优选地，在上述步骤s3中，功率差值δp是当前的实际功率p
inst
与平均功率p
avg
的代数差。
[0043]
在本实施例中，优选地，在上述步骤s5中，功率指令p
ord
、预设的功率死区p
th
与电子负荷的最终功率输出值p
eld
的关系如下：
[0044][0045]
图2为本实施例中电子负荷应用于联络线功率阻尼抑制场景的示意图。其中，左侧为负荷侧右侧为电源侧。负荷侧的负荷种类有多种，可能为电机负荷、矿热炉、精炼炉、电弧炉、电解铝整流桥等；电源侧的种类也可能为多种，如燃煤发电机、风力发电机、光伏电站、水电站等。
[0046]
电源侧与负荷侧通过若干条输电联络线连接，电子负荷可根据实际情况安装在负荷侧或电源侧。正常情况下，电子负荷不消耗功率，电源功率与负荷功率相等，联络线上的输送功率基本保持稳定。
[0047]
电子负荷实时监测联络线功率，当检测到联络线功率出现一定范围的来回波动超出允许的范围之后，电子负荷会快速动作以增强系统阻尼，逐渐减小振荡直至系统稳定，防止系统发生振荡发散的情况。
[0048]
图3为本实施例中功率阻尼模块的传递函数示意图。该实施例中，功率阻尼抑制模块共包含7个传递函数环节，包括1级滤波环节、2级隔直环节、2级超前滞后环节、1级惯性环节和1级限幅环节。
[0049]
本发明还提出了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述程序用于执行实现上述电子负荷抑制联络线功率振荡的控制方法。
[0050]
实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。