一种超前相位自适应型电力系统稳定器

摘要

本发明公开了一种超前相位自适应型电力系统稳定器。现有PSS模型均采用多阶大相位超前环节，一方面，多阶大相位超前补偿环节会造成PSS增益受限而严重削弱其在中低频段的振荡抑制能力；另一方面，对于不同频率下的无补偿特性，要采用一套相同的超前参数达到全频段的补偿效果，存在参数整定困难等问题，不利于工程中的现场参数整定。本发明将有功功率负变化量和转速变化量矢量合成作为PSS输入后，使得由经励磁系统产生的力矩ΔM_pss保持在转速轴附近甚至与转速轴重合，以实现对不同振荡频率下对滞后特性的补偿。同时，对超低频的滤波使其具有抑制轴系扭振和抗反调的作用。

主权项

一种超前相位自适应型电力系统稳定器，其设计方法及工作步骤如下：1)根据发电机励磁系统的小信号分析模型，得到发电机转速变化量Δω与功角变化量Δδ的关系；2)从步骤1)中获得的Δω与Δδ的关系，构建一个发电机有功功率负变化量‑ΔP_e与转速变化量Δω的矢量合成3)检测发电机转速信号ω，采用两阶隔直环节来获取转速变化量Δω并经一阶超前滞后环节及转速信号增益系数Ks比例放大后得到发电机转速变化相量Δω_in；4)检测发电机有功功率信号P_e，采用一阶或两阶隔直环节来获取有功功率变化量ΔP_e并经一阶超前滞后环节获得发电机有功功率变化相量ΔP_ein；5)从步骤4)获得的ΔP_ein取负值实现Δδ轴的反转获得‑ΔP_ein；6)从步骤3)获得的发电机转速变化相量Δω_in和步骤5)获得的发电机有功功率负变化相量‑ΔP_ein叠加，获得功率‑转速轴的矢量合成7)采用陷波滤波器对步骤6)中获得的功率‑转速轴矢量合成进行0Hz附近的超低频段滤波形成功率‑转速信号8)采用步骤7)中获得的经增益系数K_pss比例放大后进行上下限幅后作为电力系统稳定器的输出V_pss。