[发明专利]实现电力系统暂态稳定域可视化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统监控领域，具体是一种实现电力系统暂态稳定域可视化的方法。

技术背景

电力市场环境下，电力系统常运行于接近其暂态稳定极限的状态，一旦发生严重故障，经常会造成大面积停电，甚至导致系统崩溃事故的发生，从而给国民经济建设带来巨大的(数以亿计的)经济损失。然而遗憾的是，电力系统的运行人员目前还无法实时地知道当前系统所处的暂态稳定状态如何，以致错过了校正系统暂态不稳定的机会。因此，寻找一种实现电力系统暂态稳定域的可视化的方法，对于提高电力系统运行的安全稳定性变得日益重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种实现电力系统暂态稳定域可视化的方法，该方法将一系列预想故障对应的暂态稳定边界，以二维平面可视化地表示出来，给电力系统的运行人员评估和校正当前系统的暂态稳定状态以直观的辅助，从而提高电力系统运行的安全稳定性。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种实现电力系统暂态稳定域可视化的方法，包括如下步骤：

1、在线计算出全部预想故障对应的暂态稳定临界切除时间CCT并按升序排列，以预想故障对应的电力系统暂态稳定临界切除时间CCT为时间坐标轴上的一个点；

2、以电力系统继电保护装置对应的上述故障的切除时间FCT为时间坐标轴上的另一个点；

3、以切除时间FCT为中心，其右侧形成暂态稳定域，其左侧形成暂态不稳定域；

4、将全部预想故障按暂态稳定临界切除时间CCT的大小排序，并列于一张图上即可得到预想故障的可视化暂态稳定域。

与现有技术方案相比，本发明的有益效果是：

目前，全世界尚无将一系列电力系统预想故障对应的暂态稳定域以二维平面表示出来的方法。本发明创造性地解决了这个问题，以可视化的方式表示出暂态稳定域，给电力系统运行人员判断系统暂态稳定状态提供了直观、形象的且定性、定量的信息，为及时处理可能发生的系统暂态失稳，赢得了宝贵的时间，从而大大提高了电力系统运行的安全稳定性。

附图说明

图1为单一预想故障时暂态稳定域示意图。

图2为5个预想故障时暂态稳定域示意图。

图3为某电力系统180个预想故障对应的暂态稳定域示意图。

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步阐述。

本发明所述的实现电力系统暂态稳定域可视化的方法，包括如下步骤：

1、如图1所示，以预想故障对应的电力系统暂态稳定的临界切除时间CCT为时间坐标轴上的一个点，临界切除时间CCT的大小随运行方式的变化而改变。

2、以电力系统继电保护装置对应的上述故障的切除时间FCT为时间坐标轴上的另一个点；对不同的保护装置，故障切除时间FCT的大小亦有所不同，且具有一定的分散性，如图1所示。一旦保护装置，含断路器选定，故障切除时间FCT就确定了，它不随运行方式而变化。

3、以故障切除时间FCT为中心，其右侧形成了暂态稳定域；同理，其左侧形成了暂态不稳定域，如图1所示。

4、将5个预想故障按临界切除时间CCT的大小排序，并列于一张图上即可得图2。同理，将一系列预想故障对应的临界切除时间CCT的按升序排列，并列于一张图上即可得到预想故障的可视化暂态稳定域，如图3所示。图3所示所示系统恰好含180个预想故障对应的暂态稳定临界切除时间CCT。实际上，图1和图2是为了帮助读者理解图3才绘制的，在工程中并不使用。

图3是利用暂态稳定临界切除时间CCT与故障切除时间FCT的关系，把暂态稳定域，以二维平面可视化地在计算机屏幕上显示出来，考虑到保护装置的故障切除时间具有一定的分散性，预警区用红色表示。

预警区的大小由故障切除时间FCT的分散性决定，一般FCT取值为5～10％。

实现电力系统暂态稳定域可视化的方法的技术要求至少有以下三点：

一是由于暂态稳定临界切除时间CCT随着的电力系统运行方式及负荷而变化，因此，需周期性或不间断地对各预想故障的CCT进行计算，并根据CCT的结果，更新由CCT形成的暂态稳定域的边界。显然，计算周期越短，CCT越接近当前系统的真实情况。

二是当CCT相邻或进入预警区时，若此时发生与之对应的预想故障，则电力系统必将发生暂态失稳现象，因此，需进行相应的暂态稳定校正，使CCT远离预警区。

三是当全部CCT均远离预警区时，说明本系统的暂态稳定状态良好。即不管发生哪一个预想故障，本系统都是暂态稳定的。