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一种基于转子角控制模式下的转子角控制器最少部署方法


技术摘要:
本申请涉及种基于转子角控制模式下的转子角控制器最少部署方法,包括以下步骤:步骤10,根据系统的发电机总装机容量和系统的负荷曲线选取负荷扰动量系数;步骤20,计算所需加装转子角控制器的发电机组总额定容量;步骤30,根据各发电机组的额定容量,确定需要加装转子  全部
背景技术:
随着电力系统的迅速发展,人们对电力的需求量有增无已,加之电力系统的大范 围互联和分布式新能源的涌入,对电力系统的运行和控制的要求也愈发严格。因此,如何抑 制区域间的低频振荡,提高系统暂态稳定性,确保电力系统的安全、可靠、稳定、经济运行成 为了不可避免的课题。目前抑制低频振荡主要采用的是电力系统稳定器(PSS),主要通过比 较发电机的相对位置和速度来提供阻尼,以此维持相临相邻机组的相对位置。但相距较远 的机组就只能同通过各机组的传递作用进行间接控制。随着电网规模的不断扩大,仅依靠 相邻机组的信息,将难以平息整个电网的振荡。 近年来,有学者在进行低频振荡抑制的研究中提出转子角控制模式的方法,并获 得了较好的效果。其主要思路在于精准的控制发电机转子角在绝对坐标系中的位置,由于 系统中各个发电机转子的相对位置不再反复波动,因此可以在不使用远方量测的前提下提 供恰当的阻尼转矩抑制区域间震荡,因而有望从新的独特角度改善电力系统大规模跨区互 联所面临的低频震荡问题。 这种转子角控制模式同时也是一种新的有功/频率控制方法,可以让电源在无需 调度和AGC命令干预的前提下参与有功调节,实现无差频率恢复。这种特性在分布式新能源 广泛接入后可以显著减轻调度负担,具有一定优点。不仅如此,转子角控制模式对于提高暂 态稳定裕度也有较为明显的效果。因此,在使用转子角控制模式后,系统的小干扰稳定性和 暂态稳定性以及有功/频率控制均得到了一定程度上的优化。 若在每台发电机都安装转子角控制器,肯定能达到该模式的最好控制效果。但是 在电网中的每一台发电机上都布置转子角控制器显然是不经济的,为此就需要在经济性和 效果间做一折中,需要寻找既能减少投入,又能保证角度控制效果(各发电机的绝对转子角 在目标值附近运行)的控制器布置方案。
技术实现要素:
本发明要解决的技术问题是:为解决现有技术中转子角控制器部署方法的不足, 从而提供一种具有实际经济效益的基于转子角控制模式下的转子角控制器最少部署方法。 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是: 一种基于转子角控制模式下的转子角控制器最少部署方法,包括以下步骤: 步骤10,根据系统的发电机总装机容量和系统的负荷曲线选取负荷扰动量系数; 步骤20,计算所需加装转子角控制器的发电机组总额定容量; 步骤30,根据各发电机组的额定容量,确定需要加装转子角控制器的最小数量; 步骤40,选取满足对应加装转子角控制器后可改变的发电容量大于负荷扰动量条 4 CN 111555305 A 说 明 书 2/7 页 件的发电机组合作为备选方案; 步骤50,若备选方案不只一组,根据各备选方案的机群联系紧密度,选择其中两个 机群间可能传输的最大功率最大的备选方案为优选方案; 步骤60,对优选方案进行稳定性校验,并校验各线路的传输功率未超限,若满足校 验要求,优选方案即为最终的部署方案,若不满足校验要求,进入步骤70; 步骤70,增加一台转子角控制器并返回步骤40。 在其中一个实施例中,步骤20中: ∑PN,rad为所需加装转子角控制器的发电机组额定总容量,∑PN为系统总的额定容 量,β为扰动量系数,则应满足-5%*∑PN,rad<β*∑PN<5%*∑PN,rad。 在其中一个实施例中,当所述系统为单机系统,其加装转子角控制器后所能改变 的机械功率大于负荷的扰动量。 在其中一个实施例中,当所述系统为双机系统,其中一台发电机组加装转子角控 制器,另一台不加装。 在其中一个实施例中,加装转子角控制器的发电机组改变的发电容量大于系统的 负荷扰动量。 在其中一个实施例中,当所述系统为多机系统,将系统所有发电机组分成加装控 制器的机群和未加装控制器的机群并再聚合为两个等值机组,两个等值机组的等值转动惯 量为所述机群中各发电机组的转动惯量之和,两个等值机组的额定容量为所述机群中各发 电机组的额定容量之和。 在其中一个实施例中,当ΔPmMax,rad为加装转子角控制器的发电机组所能改变的机 械功率最大值,ΔPload为各负荷节点的负荷扰动量,加装转子角控制器的所述机群所能改 变的机械功率之和大于整个系统的负荷扰动量之和,即∑ΔPmMax,rad>∑ΔPload。 在其中一个实施例中,步骤50中: 计算机群联系紧密度包括,当两个所述机群间可传输的最大功率为Pmax,Ei为发电 机等值电动势,Mi为发电机惯性时间常数,MRAD和MNRAD为加装和未加装转子角控制器机群的 等值惯性时间常数,Yij和 为消去非发电机节点后的节点导纳矩阵对应互导纳的模和辐 角,则应满足 在其中一个实施例中,步骤60中: 稳定性校验包括负荷扰动试验和故障试验。除了要检验系统能否稳定外,还应检 验在稳定控制的动态过程中,各线路的传输功率是否在允许的范围内。 在其中一个实施例中,步骤60中: 在稳定控制的动态过程中,检验各线路的传输功率是否始终在允许的范围,当加 装转子角控制器的机组输出功率达到极值时,各线路传输功率达到极值,若各线路的传输 功率仍在允许的范围内,即认为满足要求。 本发明的有益效果是:本发明的基于转子角控制模式下的转子角控制器最少部署 5 CN 111555305 A 说 明 书 3/7 页 方法,可以根据该地区网络中的发电机装机容量,确定加装转子角控制器的发电机组,在电 网实施转子角控制模式后,该方案既可以保障电网在应对负荷扰动时,转子角控制器能获 得较好的控制效果,同时使用尽可能少的装机数量,以提高经济效益。 附图说明 下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。 图1是本申请实施例的步骤流程示意图。
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