一种电力系统的振荡抑制方法及装置与流程

文档序号:33634061发布日期:2023-03-28 23:56阅读:50来源:国知局
一种电力系统的振荡抑制方法及装置与流程

1.本发明涉及振荡抑制技术领域,具体涉及一种电力系统的振荡抑制方法及装置。


背景技术:

2.随着电力技术的不断发展,电力系统的安全稳定一直受到广泛关注。实际中,可利用储能系统的能量存储和释放功能(也即吸收“剩余”功率或补偿“缺失”功率)调节电力系统振荡时的不平衡功率,从而达到增强电力系统稳定性的目的。
3.但是,对于大规模跨区互联网构成的电力系统来说,低频振荡成为影响系统稳定性的重要因素。对此,如何利用储能系统抑制电力系统功率振荡,是当前亟需解决的问题。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本发明实施例提供一种电力系统的振荡抑制方法及装置,能够视不同振荡模式自适应选择不同的低频振荡抑制控制环对电力系统进行振荡抑制,由于低频振荡抑制控制环可用于调节电力系统中储能系统的功率输出,因此不仅有效利用了储能系统来抑制电力系统功率振荡,还能在保证低频振荡抑制效果的前提下,协同控制效用和控制代价。
5.为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:
6.本发明实施例第一方面公开一种电力系统的振荡抑制方法,包括:
7.确定出所述电力系统的振荡模式;所述振荡模式包括互联系统区域间振荡模式和区域内机组间振荡模式;
8.基于所述电力系统的振荡模式,选取与所述振荡模式对应的低频振荡抑制控制环对所述电力系统进行振荡抑制;所述低频振荡抑制控制环包括:第一低频振荡抑制控制环和第二低频振荡抑制控制环,所述第一低频振荡抑制控制环是以所述电力系统的储能电站并网点高压侧电压频率作为所述电力系统中储能控制器的输入信号进行设计的,所述第二低频振荡抑制控制环是以所述电力系统的振荡中心所在联络线有功功率和/或无功功率作为所述电力系统中储能控制器的输入信号进行设计的。
9.可选地,在上述的电力系统的振荡抑制方法中,确定出所述电力系统的振荡模式,包括:
10.判断所述电力系统的低频振荡频率是否大于预设振荡阈值;
11.若判断出所述电力系统的低频振荡频率不大于所述预设振荡阈值,则确定出所述电力系统的振荡模式为所述互联系统区域间振荡模式;
12.若判断出所述电力系统的低频振荡频率大于所述预设振荡阈值,则确定出所述电力系统的振荡模式为所述区域内机组间振荡模式。
13.可选地,在上述的电力系统的振荡抑制方法中,基于所述电力系统的振荡模式,选取与所述振荡模式对应的低频振荡抑制控制环对所述电力系统进行振荡抑制,包括:
14.若所述电力系统的振荡模式为所述区域内机组间振荡模式,则利用所述第一低频
振荡抑制控制环对所述电力系统进行低频振荡抑制;
15.若所述电力系统的振荡模式为所述互联系统区域间振荡模式,则利用所述第二低频振荡抑制控制环对所述电力系统进行低频振荡抑制。
16.可选地,在上述的电力系统的振荡抑制方法中,所述第一低频振荡抑制控制环的设计过程包括:
17.分别确定出所述第一低频振荡抑制控制环的输入信号、延迟环节传递函数、比例控制环节传递函数及相位补偿环节传递函数;
18.基于所述输入信号、所述延迟环节传递函数、所述比例控制环节传递函数及所述相位补偿环节传递函数设计出所述第一低频振荡抑制控制环。
19.可选地,在上述的电力系统的振荡抑制方法中,所述第二低频振荡抑制控制环的设计过程包括:
20.分别确定出所述第二低频振荡抑制控制环的输入信号、微分环节传递函数、延迟环节传递函数、比例控制环节传递函数及相位补偿环节传递函数;
21.基于所述输入信号、所述微分环节传递函数、所述延迟环节传递函数、所述比例控制环节传递函数及所述相位补偿环节传递函数设计出所述第二低频振荡抑制控制环。
22.可选地,在上述的电力系统的振荡抑制方法中,还包括:
23.确定出所述电力系统的频率;
24.依据所述电力系统的频率,判断所述电力系统是否产生低频振荡;
25.若判断出所述电力系统产生低频振荡,则执行确定出所述电力系统的振荡模式的步骤;
26.若判断出所述电力系统未产生低频振荡,则返回执行确定出所述电力系统的频率的步骤。
27.可选地,在上述的电力系统的振荡抑制方法中,确定出所述电力系统的频率,包括:
28.通过所述电力系统中相关代数参量的时间曲线,获取所述电力系统的周期;
29.根据所述电力系统的周期进行计算,得到所述电力系统的频率。
30.可选地,在上述的电力系统的振荡抑制方法中,所述电力系统中相关代数参量的时间曲线包括以下至少之一:电力系统振荡中心所在联络线有功功率时间曲线、电力系统振荡中心所在联络线无功功率时间曲线、电力系统振荡中心所在联络线有功电流分量曲线以及电力系统振荡中心所在联络线无功电流分量曲线。
31.本发明实施例第二方面公开一种电力系统的振荡抑制装置,包括:
32.第一确定单元,用于确定出所述电力系统的振荡模式;所述振荡模式包括互联系统区域间振荡模式和区域内机组间振荡模式;
33.振荡抑制单元,用于基于所述电力系统的振荡模式,选取与所述振荡模式对应的低频振荡抑制控制环对所述电力系统进行振荡抑制;所述低频振荡抑制控制环包括:第一低频振荡抑制控制环和第二低频振荡抑制控制环,所述第一低频振荡抑制控制环是以所述电力系统的储能电站并网点高压侧电压频率作为所述电力系统中储能控制器的输入信号进行设计的,所述第二低频振荡抑制控制环是以所述电力系统的振荡中心所在联络线有功功率和/或无功功率作为所述电力系统中储能控制器的输入信号进行设计的。
34.可选地,在上述的电力系统的振荡抑制装置中,还包括:
35.第二确定单元,用于确定出所述电力系统的频率;
36.判断单元,用于依据所述电力系统的频率,判断所述电力系统是否产生低频振荡;其中,若判断出所述电力系统产生低频振荡,则执行确定出所述电力系统的振荡模式的步骤;若判断出所述电力系统未产生低频振荡,则返回执行确定出所述电力系统的频率的步骤。
37.基于上述本发明实施例提供的一种电力系统的振荡抑制方法,该方法为:确定出电力系统的振荡模式;振荡模式包括互联系统区域间振荡模式和区域内机组间振荡模式;基于电力系统的振荡模式,选取与振荡模式对应的低频振荡抑制控制环对电力系统进行振荡抑制,低频振荡抑制控制环包括:第一低频振荡抑制控制环和第二低频振荡抑制控制环,第一低频振荡抑制控制环是以电力系统的储能电站并网点高压侧电压频率作为电力系统中储能控制器的输入信号进行设计的,第二低频振荡抑制控制环是以电力系统的振荡中心所在联络线有功功率和/或无功功率作为电力系统中储能控制器的输入信号进行设计的。由于低频振荡抑制控制环可用于调节电力系统中储能系统的功率输出,因此,本技术能够视不同振荡模式自适应选择不同的低频振荡抑制控制环对电力系统进行振荡抑制,有效利用了储能系统来抑制电力系统功率振荡,并且还能在保证低频振荡抑制效果的前提下,协同控制效用和控制代价。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
39.图1为本发明实施例提供的一种电力系统的振荡抑制方法的流程图;
40.图2为本发明实施例提供的一种电力系统的振荡模式的确定流程图;
41.图3为本发明实施例提供的一种第一低频振荡抑制控制环的控制原理图;
42.图4和图5为本发明实施例提供的两种第二低频振荡抑制控制环的控制原理图
43.图6为本发明另一实施例提供的一种电力系统的振荡抑制方法的流程图;
44.图7为本发明实施例提供的一种电力系统的频率确定流程图;
45.图8为本发明又一实施例提供的一种电力系统的振荡抑制方法的流程图;
46.图9和图10为本发明实施例提供的两种电力系统的振荡抑制装置的结构示意图。
具体实施方式
47.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
48.在本技术中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有
明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
49.本发明实施例提供一种了电力系统的振荡抑制方法,能够视不同振荡模式自适应选择不同的低频振荡抑制控制环对电力系统进行振荡抑制,由于低频振荡抑制控制环用于调节电力系统中储能系统的功率输出,因此不仅有效利用了储能系统来抑制电力系统功率振荡,还能在保证低频振荡抑制效果的前提下,协同控制效用和控制代价。
50.请参见图1,该电力系统的振荡抑制方法主要包括如下步骤:
51.s101、确定出电力系统的振荡模式。
52.其中,振荡模式包括互联系统区域间振荡模式和区域内机组间振荡模式。
53.在一些实施例中,执行步骤s101、确定出电力系统的振荡模式的具体过程可以如图2所示,主要包括步骤s201至s203:
54.s201、判断电力系统的低频振荡频率是否大于预设振荡阈值。
55.若判断出电力系统的低频振荡频率不大于预设振荡阈值,则可以执行步骤s202;若判断出电力系统的低频振荡频率大于预设振荡阈值,则可以执行步骤s203。
56.s202、确定出电力系统的振荡模式为互联系统区域间振荡模式。
57.实际应用中,若电力系统的低频振荡频率不大于预设振荡阈值,则可以确定出电力系统的振荡模式为互联网区域区域间振荡。
58.s203、确定出电力系统的振荡模式为区域内机组间振荡模式。
59.实际应用中,若电力系统的低频振荡频率大于预设振荡阈值,则可以确定出电力系统的振荡模式为区域内机组间振荡模式。
60.需要说明的是,确定出电力系统的振荡模式的具体方式除上述示出外,还可采用现有其他方式确定出电力系统的振荡模式,本技术对其不作具体限定,均在本技术的保护范围之内。
61.s102、基于电力系统的振荡模式,选取与振荡模式对应的低频振荡抑制控制环对电力系统进行振荡抑制。
62.其中,低频振荡抑制控制环包括:第一低频振荡抑制控制环和第二低频振荡抑制控制环。
63.实际应用中,执行步骤s102、基于电力系统的振荡模式,选取与振荡模式对应的低频振荡抑制控制环对电力系统进行振荡抑制的具体过程包括如下示出的情况1和情况2。
64.情况1:若电力系统的振荡模式为区域内机组间振荡模式,则利用第一低频振荡抑制控制环对电力系统进行低频振荡抑制。第一低频振荡抑制控制环是以电力系统的储能电站并网点高压侧电压频率作为电力系统中储能控制器的输入信号进行设计的。
65.结合图3,第一低频振荡抑制控制环的设计过程为:首先,分别确定出第一低频振荡抑制控制环的输入信号、延迟环节传递函数、比例控制环节传递函数及相位补偿环节传递函数;其次,基于输入信号、延迟环节传递函数、比例控制环节传递函数及相位补偿环节传递函数设计出第一低频振荡抑制控制环。
66.其中,第一低频振荡抑制控制环的输入信号为δf=f
se-50,f
se
表示是储能电站并
网点高压侧电压频率。延迟环节传递函数可以是t为考虑信号传输的通信延时及储能pcs自身的延时。比例控制环节传递函数可以表示为k。相位补偿环节传递函数可以为t1表示超前滞后环节的超前时间常数,t2表示超前滞后环节的滞后时间常数。相位补偿环节传递函数也即移相环节主要用于限制输出阻尼功率p
se
的上下限。具体的,阻尼功率p
se
一般为正阻尼,也即储能系统有功功率输出。
67.需要说明的是,经过第一低频振荡抑制控制环输出的阻尼功率与相对振荡的转子角度(角速度)之差的相位角小于90
°
。理想情况下,储能系统提供的有功功率输出与相对振荡的转子角度(角速度)之差同位。
68.情况2:若电力系统的振荡模式为互联系统区域间振荡模式,则利用第二低频振荡抑制控制环对电力系统进行低频振荡抑制。第二低频振荡抑制控制环是以电力系统的振荡中心所在联络线有功功率和/或无功功率作为电力系统中储能控制器的输入信号进行设计的。
69.第二低频振荡抑制控制环的设计过程为:首先,分别确定出第二低频振荡抑制控制环的输入信号、微分环节传递函数、延迟环节传递函数、比例控制环节传递函数及相位补偿环节传递函数;其次,基于输入信号、微分环节传递函数、延迟环节传递函数、比例控制环节传递函数及相位补偿环节传递函数设计出第二低频振荡抑制控制环。
70.其中,第二低频振荡抑制控制环的输入信号可以是电力系统的振荡中心所在联络线有功功率,和/或,电力系统的振荡中心所在联络线无功功率。具体的,若第二低频振荡抑制控制环的输入信号为电力系统的振荡中心所在联络线有功功率,则第二低频振荡抑制控制环可如图4所示;若第二低频振荡抑制控制环的输入信号为电力系统的振荡中心所在联络线无功功率,则第二低频振荡抑制控制环可如图5所示。
71.需要说明的是,电力系统的振荡中心所在联络线有功功率p具体可以是其有功电流分量i
p
,也即图4中的p
tie
(i
p
)表示以电力系统的振荡中心所在联络线有功功率作为的第二低频振荡抑制控制环的输入信号。电力系统的振荡中心所在联络线无功功率q具体可以是其无功电流分量iq,也即图5中的q
tie
(iq)表示以电力系统的振荡中心所在联络线无功功率作为的第二低频振荡抑制控制环的输入信号。
72.结合图4,对于有功功率控制环,微分环节传递函数可以是延迟环节传递函数可以是t为考虑信号传输的通信延时及储能pcs自身的延时;比例控制环节传递函数可以是k;相位补偿环节传递函数可以为t1表示超前滞后环节的超前时间常数,t2表示超前滞后环节的滞后时间常数。相位补偿环节传递函数也即移相环节主要用于限制输出阻尼功率p
se
的上下限。具体的,阻尼功率p
se
一般为正阻尼,也即储能系统有功功率输出。
73.需要说明的是,经过第二低频振荡制控制环输出的阻尼功率与相对振荡的转子角度(角速度)之差的相位角小于90
°
。理想情况下,储能系统提供的有功功率输出与相对振荡的转子角度(角速度)之差同位。
74.结合图5,对于无功功率控制环,微分环节传递函数可以是延迟环节传递函数可以是t为考虑信号传输的通信延时及储能pcs自身的延时;比例控制环节传递函数可以是k;相位补偿环节传递函数可以为t1表示超前滞后环节的超前时间常数,t2表示超前滞后环节的滞后时间常数。移相环节传递函数主要用于限制输出无功功率q
se
的上下限。具体的,无功功率q
se
一般为正阻尼,也即储能系统无功功率输出。
75.需要说明的是,经过第二低频振荡制控制环输出的无功功率与相对振荡的转子角度(角速度)之差的相位角小于90
°
。理想情况下,储能系统提供的无功功率输出与相对振荡的转子角度(角速度)之差同位。
76.还需要说明的是,储能系统提供的有功功率或无功功率输出,与相对振荡的转子角度(角速度)之差(无功功率q(无功电流分量iq))间的相位关系,同储能系统的布点位置有关。一般情况下电力系统中储能系统的布点为受端系统。
77.基于上述原理,本实施例提供的电力系统的振荡抑制方法,该方法为:确定出电力系统的振荡模式;振荡模式包括互联系统区域间振荡模式和区域内机组间振荡模式;基于电力系统的振荡模式,选取与振荡模式对应的低频振荡抑制控制环对电力系统进行振荡抑制,低频振荡抑制控制环包括:第一低频振荡抑制控制环和第二低频振荡抑制控制环,第一低频振荡抑制控制环是以电力系统的储能电站并网点高压侧电压频率作为电力系统中储能控制器的输入信号进行设计的,第二低频振荡抑制控制环是以电力系统的振荡中心所在联络线有功功率和/或无功功率作为电力系统中储能控制器的输入信号进行设计的。由于低频振荡抑制控制环可用于调节电力系统中储能系统的功率输出,因此,本技术能够视不同振荡模式自适应选择不同的低频振荡抑制控制环对电力系统进行振荡抑制,有效利用了储能系统来抑制电力系统功率振荡,并且还能在保证低频振荡抑制效果的前提下,协同控制效用和控制代价。
78.此外,利用与振荡模式对应的低频振荡抑制控制环对电力系统进行振荡抑制,还可以有条件地缩短通信时延,节省信道传输代价。
79.可选地,在本技术提供的另一实施例中,请参见图6,该电力系统的振荡抑制方法还包括:
80.s301、确定出电力系统的频率。
81.实际应用中,执行步骤s301、确定出电力系统的频率的具体过程可以如图7所示,包括步骤s401和s402:
82.s401、通过电力系统中相关代数参量的时间曲线,获取电力系统的周期。
83.其中,电力系统中相关代数参量的时间曲线包括以下至少之一:电力系统振荡中心所在联络线有功功率时间曲线p-t、电力系统振荡中心所在联络线无功功率时间曲线q-t、电力系统振荡中心所在联络线有功电流分量曲线i
p-t以及电力系统振荡中心所在联络线无功电流分量曲线i
q-t。
84.具体的,可以通过公式计算出有功电流分量i
p
,通过公式计算
出无功电流分量iq,p为电力系统振荡中心所在联络线有功功率,q为电力系统振荡中心所在联络线无功功率,u为联络线额定电压。
85.实际中,可以通过检测上述任一时间曲线的波峰、波谷对应时刻得出时间曲线的周波,从而获取到电力系统的周期。
86.需要说明的是,为了保证所获取电力系统的周期的准确度,可以获取多个周波,并基于多个周波得到电力系统的周期,以避免基于单个周波得到的电力系统的周期的准确低的问题。
87.s402、根据电力系统的周期进行计算,得到电力系统的频率。
88.实际应用中,可以利用公式进行计算,得到电力系统的频率。其中,f表示频率,t表示周期。
89.s302、依据电力系统的频率,判断电力系统是否产生低频振荡。
90.在一些实施例中,可以通过判断电力系统的频率是否落入预设低频振荡频率区间,从而判定出电力系统是否产生低频振荡。
91.其中,若判断出电力系统的频率落入预设低频振荡频率区间,则可以判定出电力系统产生低频振荡;若判断出电力系统的频率未落入预设低频振荡频率区间,则可以判定出电力系统未产生低频振荡。
92.具体的,预设低频振荡频率区间的具体取值可以是0.20hz-2.5hz;当然,并不仅限于此,还可视具体应用环境和用户需求确定,本技术不作具体限定,均在本技术的保护范围之内。
93.需要说明的是,在具体应用过程中,低频检测的精度可设置为
±
0.002hz;当然,并不仅限于此,还可视具体应用环境和用户需求确定,本技术不作具体限定,均在本技术的保护范围之内。
94.若判断出电力系统产生低频振荡,则执行确定出电力系统的振荡模式的步骤,也即执行步骤s101;若判断出电力系统未产生低频振荡,则返回执行确定出电力系统的频率的步骤,也即执行步骤s301。
95.在本实施例中,可以在判断出电力系统产生低频振荡之后,再执行确定出电力系统的振荡频率的步骤,以保证基于电力系统的振荡模式,选取与振荡模式对应的低频振荡抑制控制环对电力系统进行振荡抑制的有效执行,进一步提高了电力系统的振荡抑制方法的执行精度。
96.基于上述实施例提供的电力系统的振荡抑制方法,结合图8,本发明具有如下实施过程:
97.步骤1:监测系统相关代数参量的时间曲线,判断是否产生低频振荡。
98.其中,判断是否产生低频振荡的过程可以是:检测p-t、q-t或i
p-t、i
q-t曲线波峰、波谷对应的时刻,检测2-3个周波可获得其周期t,得到其频率f,判断f是否处于0.20hz-2.5hz之间。若判断出频率f处于0.20hz-2.5hz之间,则视为判断出产生低频振荡,可执行步骤2;反之,视为判断出未产生低频振荡,可返回执行步骤1,继续监测,不作任何其他操作。
99.需要说明的是,低频检测精度可以为
±
0.002hz。p为电力系统振荡中心所在联络线有功功率,q电力系统振荡中心所在联络线无功功率,i
p
为电力系统振荡中心所在联络线
有功电流分量,iq为电力系统振荡中心所在联络线无功电流分量,u为联络线额定电压。
100.步骤2:获取低频振荡频率f。
101.实际中,在判断出产生低频振荡之后,同样可以通过检测2-3个周波可获得其周期t,通过得到其低频振荡频率f。
102.需要说明的是,还可以采样现有其他方式获取低频振荡频率f,本技术对其不作限定,均在本技术的保护范围之内。
103.步骤3:判断低频振荡频率f是否大于预设值振荡阈值ε1。
104.若判断出低频振荡频率f大于预设值振荡阈值,则执行步骤4;若判断出低频振荡频率f不大于预设值振荡阈值,则执行步骤5。
105.步骤4:取电力系统并网点高压侧电压频率作为输入信号,设计储能系统参与低频振荡抑制的控制环节。
106.具体的,结合图3,储能系统参与低频振荡抑制的控制环节的设计过程可以为:δf=f
se-50
107.,为延迟环节传递函数,k是比例控制环节传递函数,是相位补偿环节传递函数,t为考虑信号传输的通信延时及储能pcs自身的延时,t1、t2为超前滞后环节的超前、滞后时间常数,使得通过移相环节后,获得正阻尼,即需提供的阻尼功率(储能系统有功功率输出)与相对振荡的转子角度(角速度)之差的相位角小于90
°
。理想情况下,储能提供的有功功率输出与相对振荡的转子角度(角速度)之差同相位。
108.实际中,执行步骤4后可执行步骤6。
109.步骤5:取电力系统振荡中心所在联络线有功功率(有功电流分量)和/或无功功率(无功电流分量)作为输入信号,设计储能系统参与低频振荡抑制的控制环节。
110.具体的,结合图4,取电力系统振荡中心所在联络线有功功率(有功电流分量)作为输入信号,储能系统参与低频振荡抑制的控制环节的设计过程可以为:为微分环节传递函数,为延迟环节传递函数,k是比例控制环节传递函数,是相位补偿环节传递函数,t为考虑信号传输的通信延时及储能pcs自身的延时,t1、t2为超前滞后环节的超前、滞后时间常数,使得通过移相环节后,获得正阻尼,即需提供的阻尼功率(储能系统有功功率输出)与相对振荡的转子角度(角速度)之差的相位角小于90
°
。理想情况下,储能提供的有功功率输出与相对振荡的转子角度(角速度)之差同相位。
111.具体的,结合图5,取电力系统振荡中心所在联络线无功功率(无功电流分量)作为输入信号,储能系统参与低频振荡抑制的控制环节的设计过程可以为:为微分环节传递函数,为延迟环节传递函数,k是比例控制环节传递函数,是相位补偿环节传递
函数,t为考虑信号传输的通信延时及储能pcs自身的延时,t1、t2为超前滞后环节的超前、滞后时间常数,使得通过移相环节后,获得正阻尼,即储能系统无功功率输出与无功功率q(无功电流分量iq)间的相位角小于90
°
。理想情况下,储能系统提供的无功功率输出与无功功率q(无功电流分量iq)间同相位。
112.需要说明的是,储能系统提供的有功功率(无功功率)输出与相对振荡的转子角度(角速度)之差(无功功率q(无功电流分量iq))间的相位关系,同储能系统的布点位置有关,上述结论基于储能系统布置于受端系统而得。
113.实际中,执行步骤5后可执行步骤6。
114.步骤6:基于储能系统参与低频振荡抑制控制环的设计,跟随输入信号而变化的储能系统有功功率,和/或,无功功率注入,使得系统低频振荡得到抑制。
115.需要说明的是,实际中在执行步骤6之后,可以返回执行步骤1,实现电力系统的振荡抑制的循环,进一步增强电力系统的稳定性。
116.还需要说明的是,上述仅仅是本发明示出的一个具体应用实例,在实际应用中,电力系统的振荡抑制方法的具体实现过程,还可视具体应用环境和用户需求确定,只要思想及原理与本技术提供的电力系统的振荡抑制方法相同,均在本技术的保护范围之内。
117.与上述本发明实施例提供的一种电力系统的振荡抑制方法相对应,请参见图9,本技术另一实施例还提供了一种电力系统的振荡抑制装置,该装置主要包括:
118.第一确定单元101,用于确定出电力系统的振荡模式;振荡模式包括互联系统区域间振荡模式和区域内机组间振荡模式。
119.在具体实现中,第一确定单元101具体用于:判断电力系统的低频振荡频率是否大于预设振荡阈值;若判断出电力系统的低频振荡频率大于预设振荡阈值,则确定出电力系统的振荡模式为互联系统区域间振荡模式;若判断出电力系统的低频振荡频率不大于预设振荡阈值,则确定出电力系统的振荡模式为区域内机组间振荡模式。
120.振荡抑制单元102,用于基于电力系统的振荡模式,选取与振荡模式对应的低频振荡抑制控制环对电力系统进行振荡抑制;低频振荡抑制控制环包括:第一低频振荡抑制控制环和第二低频振荡抑制控制环,第一低频振荡抑制控制环是以电力系统的储能电站并网点高压侧电压频率作为电力系统中储能控制器的输入信号进行设计的,第二低频振荡抑制控制环是以电力系统的振荡中心所在联络线有功功率和/或无功功率作为电力系统中储能控制器的输入信号进行设计的。
121.在具体实现中,振荡抑制单元102具体用于:若电力系统的振荡模式为区域内机组间振荡模式,则利用第一低频振荡抑制控制环对电力系统进行低频振荡抑制。
122.若电力系统的振荡模式为互联系统区域间振荡模式,则利用第二低频振荡抑制控制环对电力系统进行低频振荡抑制。
123.在具体实现中,第一低频振荡抑制控制环的设计过程包括:
124.分别确定出第一低频振荡抑制控制环的输入信号、延迟环节传递函数、比例控制环节传递函数及相位补偿环节传递函数;基于输入信号、延迟环节传递函数、比例控制环节传递函数及相位补偿环节传递函数设计出第一低频振荡抑制控制环。
125.在具体实现中,第二低频振荡抑制控制环的设计过程包括:
126.分别确定出第二低频振荡抑制控制环的输入信号、微分环节传递函数、延迟环节
传递函数、比例控制环节传递函数及相位补偿环节传递函数;基于输入信号、微分环节传递函数、延迟环节传递函数、比例控制环节传递函数及相位补偿环节传递函数设计出第二低频振荡抑制控制环。
127.基于上述,本实施提供的电力系统的振荡抑制装置,可以通过第一确定单元101用于确定出电力系统的振荡模式;振荡模式包括互联系统区域间振荡模式和区域内机组间振荡模式;振荡抑制单元102用于基于电力系统的振荡模式,选取与振荡模式对应的低频振荡抑制控制环对电力系统进行振荡抑制;低频振荡抑制控制环包括:第一低频振荡抑制控制环和第二低频振荡抑制控制环,第一低频振荡抑制控制环是以电力系统的储能电站并网点高压侧电压频率作为电力系统中储能控制器的输入信号进行设计的,第二低频振荡抑制控制环是以电力系统的振荡中心所在联络线有功功率和/或无功功率作为电力系统中储能控制器的输入信号进行设计的。由于低频振荡抑制控制环可用于调节电力系统中储能系统的功率输出,因此,本技术能够视不同振荡模式自适应选择不同的低频振荡抑制控制环对电力系统进行振荡抑制,有效利用了储能系统来抑制电力系统功率振荡,并且还能在保证低频振荡抑制效果的前提下,协同控制效用和控制代价。
128.可选地,本技术另一实施例提供的电力系统的振荡抑制装置,请参见图10,该装置还包括:
129.第二确定单元201,用于确定出电力系统的频率。
130.在具体实现中,第二确定单元具体用于:通过电力系统中相关代数参量的时间曲线,获取所述电力系统的周期;根据电力系统的周期进行计算,得到电力系统的频率。
131.在具体实现中,电力系统中相关代数参量的时间曲线包括以下至少之一:电力系统振荡中心所在联络线有功功率时间曲线、电力系统振荡中心所在联络线无功功率时间曲线、电力系统振荡中心所在联络线有功电流分量曲线以及电力系统振荡中心所在联络线无功电流分量曲线。
132.判断单元202,用于依据电力系统的频率,判断电力系统是否产生低频振荡;其中,若判断出电力系统产生低频振荡,则执行确定出电力系统的振荡模式的步骤;若判断出电力系统未产生低频振荡,则返回执行确定出电力系统的频率的步骤。
133.在本实施例中,可以通过第二确定单元和判断单元在判断出电力系统产生低频振荡之后,再执行确定出电力系统的振荡频率的步骤,以保证基于电力系统的振荡模式,选取与振荡模式对应的低频振荡抑制控制环对电力系统进行振荡抑制的有效执行,进一步提高了电力系统的振荡抑制方法的执行精度。
134.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统或系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
135.专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元
及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
136.对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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