[发明专利]一种点对网输电系统暂态稳定输电极限的快速计算方法

权利要求书

1.一种点对网输电系统暂态稳定输电极限的快速计算方法，其特征在于，持续增加送端发电机的有功功率和台数，输送潮流不断增加，使点对网输电系统在P-δ平面上的故障前稳定运行点的输送功率和功角不断增加；输送功率的增加将使得动能增加面积呈增加趋势，而功角的增加则使得可用动能减少面积则呈减少趋势，当动能增加面积等于可用动能减少面积时，对应的输送潮流即为点对网输电系统的暂态稳定输电极限；

计算方法包括如下步骤：

（1）计算受端系统等值电抗X_sys；

（2）确定输送功率并确定开机台数n；

（3）计算发电机组内电势、故障前的系统联系电抗、故障中的系统联系电抗、故障后的系统联系电抗、故障中P-δ曲线最大电磁功率、故障后P-δ曲线最大电磁功率、故障前P-δ曲线稳定运行点、故障清除时刻P-δ曲线切除角、故障后P-δ曲线不稳定平衡点、送端系统等值惯性时间常数；

（4）求解暂态稳定极限；

（5）与上轮暂态稳定极限计算值之差是否不大于设定值，是则进行步骤（6），否则将本轮暂态稳定极限的计算值赋给输送功率并返回步骤（2）；

（6）输出暂态稳定极限。

2.如权利要求1所述的快速计算方法，其特征在于，增加送端发电机的功率和台数时，先增加发电机的功率，当功率大于额定功率后，再增加发电机的台数。

3.如权利要求1所述的快速计算方法，其特征在于，所述故障前稳定运行点包括送端机组的相对功角和输送功率。

4.如权利要求1所述的快速计算方法，其特征在于，步骤（1）计算受端系统等值电抗的步骤为：

①计算受端系统母线的短路电流I；

②用所述短路电流I减去送端电源提供的短路电流分量，得到受端系统母线的短路电流I’；

③将所述短路电流的标幺值求倒数，得到受端系统等值电抗X_sys。

5.如权利要求1所述的快速计算方法，其特征在于，步骤①和步骤②采用直接计算受端系统母线的短路电流I或在开断点对网输电线路后直接计算受端系统母线的短路电流I’；

所述直接计算是指用短路电流计算程序计算，或从规划材料的边界条件中得出短路 电流I’的数据。

6.如权利要求1所述的快速计算方法，其特征在于，步骤（3）计算系统联系电抗的表达式为：

X_∑＝(X′_d+X_T)/n+X_L+X_sys(1)

X_∑fault＝(X′_d+X_T)/n+(X_L+X_sys)+(X′_d+X_T)(X_L+X_sys)/(nX_Δ)(2)

X_∑post＝(X′_d+X_T)/n+X_Lpost+X_sys    (3)

式中，X_∑为故障前与受端系统间的联系电抗；X_∑fault为故障中与受端系统间的联系电抗；X_∑post为故障后与受端系统间的联系电抗；X′_d为发电机的暂态电抗；X_T为升压变压器漏抗；X_L为输电线路电抗；n为发电机组台数；X_Δ为故障附加阻抗,制约故障在输电线路首端;X_Lpost为故障清除后的输电线路电抗；X_sys为受端系统等值电抗。

7.如权利要求1所述的快速计算方法，其特征在于，步骤（3）计算发电机组内电势的表达式为：

式中，Q_sys为输电线路电抗元件末端流出的无功功率；U为受端系统母线电压；P为输电线路功率。