發(fā)電機(jī)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器參數(shù)整定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種發(fā)電機(jī)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器參數(shù)整定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展，弱聯(lián)系的電網(wǎng)、長(zhǎng)距離的輸電線路、重的系統(tǒng)負(fù)荷以及 電網(wǎng)中對(duì)快速勵(lì)磁系統(tǒng)的大量采用成為其主要特點(diǎn)。這些因素致使電力系統(tǒng)的阻尼降低， 使得電力系統(tǒng)發(fā)生低頻振蕩的可能性大大增加，嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。目前，電力 系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)是最有效的抑制低頻振蕩的措施。
[0003] 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(Power System Stabilizer，PSS)具有物理概念清楚、電路簡(jiǎn)單、 調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)，已成為抑制低頻振蕩最有效的措施。為了保證PSS能安全可靠地工作，PSS 投運(yùn)前都必須進(jìn)行參數(shù)整定，才能得到理想的阻尼效果。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，可以根據(jù)試湊法，利用頻譜分析儀將白噪聲信號(hào)輸入勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的 內(nèi)部，測(cè)量發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)在PSS未投入時(shí)的電壓相頻特性，即無(wú)補(bǔ)充相頻特性。逐一對(duì)PSS 模型中的參數(shù)進(jìn)行湊法，找到一合理的組參數(shù)值。
[0005] 然而，該方法只能得到一組可接受的參數(shù)，而如果想得到優(yōu)化甚至最優(yōu)的參數(shù)方 案，只能花費(fèi)大量的時(shí)間去比較投入各組參數(shù)的實(shí)際效果，這在工程實(shí)際中是無(wú)法做到的； 另外，參數(shù)整定的優(yōu)劣很大程度上依賴于試驗(yàn)人員的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)和對(duì)數(shù)學(xué)模型掌握的熟練程 度，一般人員很難順利高效地完成此工作。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)中，還可以根據(jù)仿真法，利用仿真軟件建立與實(shí)際完全一致的電網(wǎng)、發(fā)電 機(jī)、調(diào)速系統(tǒng)以及勵(lì)磁系統(tǒng)模型;在勵(lì)磁系統(tǒng)模型中加入PSS環(huán)節(jié)，通過(guò)仿真獲得優(yōu)化的PSS 參數(shù)。
[0007] 然而該方法基于仿真技術(shù)，需要第三方仿真軟件的軟件環(huán)境，要求試驗(yàn)人員精通 電力系統(tǒng)仿真軟件的應(yīng)用。更重要的是仿真效果對(duì)電網(wǎng)、發(fā)電機(jī)、調(diào)速系統(tǒng)的實(shí)際參數(shù)依賴 度很高，想得到準(zhǔn)確地系統(tǒng)參數(shù)絕非易事。因此該方法多用于實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的輔助手段，而很 少在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際試驗(yàn)中應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明提供一種發(fā)電機(jī)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器參數(shù)整定方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的一項(xiàng) 或多項(xiàng)缺失。
[0009] 本發(fā)明提供一種發(fā)電機(jī)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS參數(shù)整定方法，包括:獲取現(xiàn)役機(jī)組的 無(wú)補(bǔ)償相頻特性數(shù)據(jù)及相應(yīng)的PSS參數(shù)數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述無(wú)補(bǔ)償相頻特性數(shù)據(jù)及PSS參數(shù)數(shù) 據(jù)編制訓(xùn)練樣本;構(gòu)建一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并利用所述訓(xùn)練樣本對(duì)所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練;利用訓(xùn) 練后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仿真函數(shù)及一發(fā)電機(jī)組的無(wú)補(bǔ)償相頻特性數(shù)據(jù)，計(jì)算得到所述 發(fā)電機(jī)組的PSS參數(shù)整定數(shù)據(jù)。
[0010] -個(gè)實(shí)施例中，獲取現(xiàn)役機(jī)組的無(wú)補(bǔ)償相頻特性數(shù)據(jù)及相應(yīng)的PSS參數(shù)數(shù)據(jù)，包 括:根據(jù)所述現(xiàn)役機(jī)組的PSS結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，從所述現(xiàn)役機(jī)組的所有的相頻數(shù)據(jù)及相應(yīng)的PSS參 數(shù)中選取部分?jǐn)?shù)據(jù)作為所述現(xiàn)役機(jī)組的無(wú)補(bǔ)償相頻特性數(shù)據(jù)及相應(yīng)的PSS參數(shù)數(shù)據(jù)。
[0011] -個(gè)實(shí)施例中，構(gòu)建一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并利用所述訓(xùn)練樣本對(duì)所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練， 包括:步驟301:將所述訓(xùn)練樣本輸入至一訓(xùn)練函數(shù)，生成所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);步驟302:利用所述 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仿真函數(shù)對(duì)所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行仿真，并輸出所有所述訓(xùn)練樣本對(duì)應(yīng)的誤差;步驟 303:以最大的所述誤差對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練樣本為權(quán)值，為所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)添加一個(gè)隱含層神經(jīng)元； 步驟304:重復(fù)執(zhí)行步驟301至步驟303,對(duì)添加所述隱含層神經(jīng)元后的所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行仿 真，當(dāng)所有所述訓(xùn)練樣本對(duì)應(yīng)的誤差中的最大值達(dá)到一設(shè)定誤差值或者所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隱 含層神經(jīng)元個(gè)數(shù)不再增加時(shí)，將最終得到的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為所述訓(xùn)練后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
[0012] -個(gè)實(shí)施例中，利用訓(xùn)練后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仿真函數(shù)及一發(fā)電機(jī)組的無(wú)補(bǔ) 償相頻特性數(shù)據(jù)，計(jì)算得到所述發(fā)電機(jī)組的PSS參數(shù)整定數(shù)據(jù)，包括:將所述發(fā)電機(jī)組的無(wú) 補(bǔ)償相頻特性數(shù)據(jù)作為向量，輸入至所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仿真函數(shù);所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仿真函數(shù)調(diào)用 所述訓(xùn)練后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行仿真，得到一輸出向量;根據(jù)所述輸出向量確定所述PSS參數(shù)整 定數(shù)據(jù)。
[0013] -個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)所述輸出向量確定所述PSS參數(shù)整定數(shù)據(jù)，包括:根據(jù)所述輸 出向量確定部分所述PSS參數(shù)整定數(shù)據(jù);根據(jù)部分所述PSS參數(shù)整定數(shù)據(jù)，確定剩余所述PSS 參數(shù)整定數(shù)據(jù)。
[0014] -個(gè)實(shí)施例中，所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
[0015] -個(gè)實(shí)施例中，該方法還包括:根據(jù)所述PSS參數(shù)整定數(shù)據(jù)和所述發(fā)電機(jī)組的無(wú)補(bǔ) 償相頻特性數(shù)據(jù)，計(jì)算得到所述發(fā)電機(jī)組的有補(bǔ)償相頻數(shù)據(jù);判斷是否所述有補(bǔ)償相頻數(shù) 據(jù)中的頻率在一設(shè)定頻率范圍內(nèi)且所述有補(bǔ)償相頻數(shù)據(jù)中的相角在一設(shè)定角度范圍內(nèi)；若 是，則判定所述PSS參數(shù)整定數(shù)據(jù)可靠。
[0016] 一個(gè)實(shí)施例中，所述設(shè)定頻率范圍為[0.1Hz，2Hz]，所述設(shè)定角度范圍為[-135°，-60° ]〇
[0017] -個(gè)實(shí)施例中，還包括:對(duì)投入PSS之前的所述發(fā)電機(jī)組進(jìn)行階躍試驗(yàn)，得到第一 有功功率及第一阻尼比;對(duì)投入含有所述PSS參數(shù)整定數(shù)據(jù)的PSS之后的所述發(fā)電機(jī)組進(jìn)行 所述階躍試驗(yàn)，得到第二有功功率及第二阻尼比;根據(jù)所述第一有功功率、所述第二有功功 率、所述第一阻尼比及所述第二阻尼比判斷所述PSS參數(shù)整定數(shù)據(jù)是否可靠。
[0018] 本發(fā)明的發(fā)電機(jī)PSS參數(shù)整定方法，基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PSS參數(shù)整定方法實(shí)現(xiàn)，能 夠大大減化PSS參數(shù)整定過(guò)程中的工作流程，讓現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)更輕松易操作，更能提高試驗(yàn)過(guò)程 中的安全性，確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中：
[0020] 圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)電機(jī)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS參數(shù)整定方法的流程示意圖；
[0021] 圖2是本發(fā)明一實(shí)施例中訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的流程示意圖；
[0022] 圖3是本發(fā)明一實(shí)施例中待整定發(fā)電機(jī)組的PSS參數(shù)整定數(shù)據(jù)獲取方法的流程示 意圖；
[0023] 圖4是本發(fā)明一實(shí)施例中確定PSS參數(shù)整定數(shù)據(jù)方法的流程示意圖；
[0024] 圖5是本發(fā)明另一實(shí)施例的發(fā)電機(jī)PSS參數(shù)整定方法的流程示意圖；
[0025]圖6是本發(fā)明又一實(shí)施例的發(fā)電機(jī)PSS參數(shù)整定方法的流程示意圖；
[0026] 圖7是本發(fā)明一實(shí)施例中的PSS的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖8是利用本發(fā)明實(shí)施例的方法驗(yàn)證PSS參數(shù)整定數(shù)據(jù)的結(jié)果示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā) 明實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。在此，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，但并 不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0029] 現(xiàn)有技術(shù)中，使用是湊算法或仿真法對(duì)PSS參數(shù)進(jìn)行整定，操作步驟復(fù)雜。而本發(fā) 明的發(fā)電機(jī)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS參數(shù)整定方法，是一種人工智能方法，能夠根據(jù)實(shí)測(cè)的勵(lì)磁 系統(tǒng)無(wú)補(bǔ)償相頻特性自動(dòng)整定PSS參數(shù)的功能。
[0030] 圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)電機(jī)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS參數(shù)整定方法的流程示意圖。 如圖1所示，發(fā)電機(jī)PSS參數(shù)整定方法，可包括步驟：
[0031] S110:獲取現(xiàn)役機(jī)組的無(wú)補(bǔ)償相頻特性數(shù)據(jù)及相應(yīng)的PSS參數(shù)數(shù)據(jù)，并根據(jù)上述無(wú) 補(bǔ)償相頻特性數(shù)據(jù)及PSS參數(shù)數(shù)據(jù)編制訓(xùn)練樣本；
[0032] S120:構(gòu)建一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并利用上述訓(xùn)練樣本對(duì)上述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練；
[0033] S130:利用訓(xùn)練后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仿真函數(shù)及一發(fā)電機(jī)組的無(wú)補(bǔ)償相頻特 性數(shù)據(jù)，計(jì)算得到上述發(fā)電機(jī)組的PSS參數(shù)整定數(shù)據(jù)。
[0034] 在上述步驟S110中，該現(xiàn)役機(jī)組可指目前仍在服役中的發(fā)電機(jī)組，優(yōu)選地，是具有 廣泛代表性的發(fā)電機(jī)組，例如大