一種基于閉環積分的svc電壓調節器增益自適應控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種SVC電壓調節器增益自適應控制方法，具體涉及一種基于閉環積分的SVC電壓調節器增益自適應控制方法。
【背景技術】
[0002]我國隨著電網規模的擴大和運行環境的日益復雜，在骨干電網的改造、特高壓電網的建設中，為提高電網安全、穩定和經濟運行水平，受端系統應有足夠的無功儲備，尤其是當受端系統存在電壓穩定問題時，需要在受端系統的樞紐變電站配置動態無功補償設備。
[0003]靜止無功補償(SVC)電壓調節裝置在高壓輸電系統中具備改善電壓控制、提高系統的靜態和暫態穩定性、增加輸電能力、阻尼系統振蕩、降低工頻過電壓等功能。SVC電壓調節裝置在國內外輸電系統中具有重要意義和廣闊應用前景。電壓調節器增益KG與電網結構、系統運行方式及投切線路等任何改變SVC母線短路水平的事件密切相關。如果電壓調節器的增益不合理，SVC響應時間會顯著增加，控制回路可能會出現振蕩甚至失穩。
[0004]目前，設計輸電系統SVC電壓調節器增益控制時采取的方法是:通過SVC注入一個小的無功階躍，測量無功變化值和電壓變化值，由公共連接點電壓的變化以及SVC無功輸出變化來估算公共連接點的短路容量，然后根據計算得到的短路容量來估算電壓調節器的增益。這種方法需要通過干預SVC的正常無功輸出來測量短路容量。如果在較近的電氣區域內有多個SVC，各SVC間的電壓控制將會相互影響，為了準確測量短路容量，需要在各SVC之間建立通信連接，以協調各SVC的增益控制。
【發明內容】
[0005]針對現有技術的不足，本發明提供一種基于閉環積分的SVC電壓調節器增益自適應控制方法，不需要干預SVC的正常調節，不需要進行短路容量的估算，采取閉環積分的方法來實現增益的優化，根據振蕩檢測和穩定監測的結果，監視增益量是否合理并實時優化增益量。
[0006]本發明的目的是采用下述技術方案實現的:
[0007]一種基于閉環積分的SVC電壓調節器增益自適應控制方法，其改進之處在于，包括:
[0008](I)對所述電壓調節器輸出的電納標幺值Bpu信號進行振蕩檢測，當檢測到電壓調節器輸出有振蕩時進行增益快速調節；
[0009](2)若所述電壓調節器輸出的電納標幺值Bpu信號振蕩消失并持續30s，對所述電壓調節器輸出的電納標么值Bpu信號進行增益優化。
[0010]優選的，所述步驟(I)包括:
[0011](1-1)通過帶通濾波器對所述電壓調節器輸出的電納標幺值Bpu進行濾波處理，獲取能夠反映振蕩的信號oscO ;其中，所述能夠反映振蕩的信號oscO的頻率為5-60Hz ；
[0012](1-2)設置第一門檻值并與所述oscO進行比較，判斷所述oscO是否存在振蕩，若存在振蕩則獲取寬度為所述oscO幅值超過所述第一門檻值所對應的時間的第一脈沖信號并轉至步驟(1-3)，若不存在振蕩則結束操作；
[0013](1-3)對所述oscO中兩個相鄰過零點之間的時間進行積分并獲取所述積分結果的頻率值，若所述積分結果的頻率值大于1Hz則轉至步驟(1-4)，若所述頻率值小于1Hz則結束操作；
[0014](1-4)對所述第一脈沖信號中兩個相鄰過零點之間的脈沖信號進行積分，并將積分結果乘以比例系數，從而得到第一增益調整量；
[0015](1-5)對所述SVC電壓調節器的增益量進行調整，并更新所述增益量，即將所述SVC電壓調節器的增益量減去所述第一增益調整量；
[0016](1-6)若更新后的增益量在增益限定值范圍內，則將所述SVC電壓調節器的增益量取所述更新后的增益量；若更新后的增益量大于增益限定值的最大值，則所述SVC電壓調節器的增益量取增益限定值的最大值；若更新后的增益量小于增益限定值的最小值，則所述SVC電壓調節器的增益量取增益限定值的最小值。
[0017]進一步的，所述步驟(1-2)，判斷所述oscO是否存在振蕩包括:設置第一門檻值與所述oscO進行比較，若所述oscO的幅值在150ms內高于所述第一門濫值，則所述oscO存在振蕩，若所述oscO的幅值低于所述第一門檻值，并持續150ms時，則所述oscO不存在振蕩。
[0018]優選的，所述步驟⑵包括:
[0019](2-1)設置第二門檻值并與所述oscO進行比較，若所述oscO振蕩消失并持續30s，則判斷述oscO是否穩定，若所述oscO穩定則按照步長緩慢增加述SVC電壓調節器的增益量至增益限定值的最大值，若所述oscO不穩定則獲取寬度為所述oscO幅值超過所述第二門檻值所對應的時間的第二脈沖信號并轉至步驟(2-2);其中，所述第二門檻值遠小于述第一門檻值；
[0020](2-2)對所述oscO中兩個相鄰過零點之間的時間進行積分并獲取所述積分結果的頻率值，若所述積分結果的頻率值大于1Hz則轉至步驟(2-3)，若所述頻率值小于1Hz則結束操作；
[0021](2-3)對所述第二脈沖信號中兩個相鄰過零點之間的脈沖信號進行積分，并將積分結果乘以比例系數，從而得到第二增益調整量；
[0022](2-4)對所述SVC電壓調節器的增益量進行調整，并更新增益量，即將所述SVC電壓調節器的增益量減去所述第二增益調整量；
[0023](2-5)若更新后的增益量在增益限定值范圍內，則將所述SVC電壓調節器的增益量取所述更新后的增益量；若更新后的增益量大于增益限定值的最大值，則所述SVC電壓調節器的增益量取增益限定值的最大值；若更新后的增益量小于增益限定值的最小值，則所述SVC電壓調節器的增益量取增益限定值的最小值。
[0024]進一步的，所述步驟(2-1)，判斷所述oscO是否穩定包括:設置第二門檻值與所述oscO進行比較，若所述oscO的幅值高于所述第二門濫值，則所述oscO不穩定，若所述oscO的幅值在150ms內低于所述第二門濫值，則所述oscO穩定。
[0025]進一步的，所述增益限定值能夠根據所述SVC電壓調節器的容量調節范圍和所述SVC電壓調節器接入系統的公共連接點短路容量設置。
[0026]本發明的有益效果:
[0027](I)不需要干預SVC的正常調節，不需要進行短路容量的估算，采取閉環積分的方法來實現增益的優化。
[0028](2)應用于輸電系統多套SVC時，不需要各SVC控制之間進行通信，可以靈活便利地適用于多套SVC的增益控制。
[0029](3)可以有效地監視SVC電壓調節器的振蕩，并迅速降低增益，有效抑制控制振蕩，使系統恢復穩定。
[0030](4)能夠自適應地跟蹤系統短路容量變化，自動將增益優化為適應當前短路水平的值，確保系統穩定且SVC具有良好的動態響應特性。
【附圖說明】
[0031]圖1是本發明一種基于閉環積分的SVC電壓調節器增益自適應控制方法的方法流程圖；
[0032]圖2是圖1中步驟(I)的程序示圖；；
[0033]圖3是本發明一種基于閉環積分的SVC電壓調節器增益自適應控制方法抑制振蕩的結果不意圖；
[0034]圖4是圖1中步驟⑵的程序示圖；
[0035]圖5是步驟⑵中振蕩消失后增益值的變化示圖。
【具體實施方式】
[0036]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作詳細說明。
[0037]為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0038]本發明提出的基于閉環積分控制的增益自適應控制方法應用于輸電系統SVC電壓調節器的增益控制，連續監視電壓調節器的輸出，檢測是否存在任何持續的增幅振蕩，其中，在系統強度降低而調節器仍然運行在高增益時會發生增幅振蕩。如果檢測到了電壓調節器輸出的增幅振蕩，就會不斷減小增益直到振蕩消失。這樣不僅可以保護控制回路和功率系統，同時可以避免由于電網短路容量變化、系統擾動或不合理的調節參數所導致的控制器不穩定輸出，具有便于實現、有效抑制振蕩和優化動態響應特性等優越性。
[0039]一種基于閉環積分的SVC電壓調節器增益自適應控制方法，如圖1所示，包括:
[0040](I)對所述電壓調節器輸出的電納標幺值Bpu信號進行振蕩檢測，當檢測到電壓調節器輸出有振蕩時進行增益快速調節；
[0041](2)若所述電壓調節器輸出的電納標幺值Bpu信號振蕩消失并持續30s，對所述電壓調節器輸出的電納標么值Bpu信號進行增益優化。
[0042]其中，所述步驟(I)，如圖2所示，包括:
[0043](1-1)通過帶通濾波器對所述電壓調節器輸出的電納標幺值Bpu進行濾波處理，獲取能夠反映振蕩的信號oscO ;其中，所述能夠反映振蕩的信號oscO的頻率為5-60Hz ；
[0044](1-2)設置第一門檻值并與所述oscO進行比較，判斷所述oscO是否存在振蕩，若存在振蕩則獲取寬度為所述oscO幅值超過所述第一門檻值所對應的時間的第一脈沖信號并轉至步驟(1-3)，若不存