[发明专利]一种基于相对动能的电力系统暂态稳定实时紧急控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，具体涉及一种基于相对动能的电力系统暂态稳定实时紧急控制方法。

背景技术

为满足电力负荷持续快速增长的需要，电网正向着电压等级最高、规模最大的交直流混合电力系统方向发展，其运行方式日趋复杂多变，安全稳定运行面临新的挑战。对于防止系统稳定遭到破坏乃至进一步扩大引起大范围的停电事故，防止失去稳定的电力系统安全稳定控制第二道防线的紧急控制意义重大。

目前广泛采用的暂态稳定控制方案是“离线决策，实时匹配”，主要针对预想的运行方式和故障集，对电力系统进行大量离线计算得到安全稳定控制策略表。由于离线计算时运行方式和预想故障不可能穷举，实际中可能会存在失配现象，适应性较差，在应对小概率意外事故方面缺乏灵活性；离线计算过程中，系统模型和参数不可避免的会存在一些偏差，一定程度上会影响计算结果的精度。因此研究灵活、可靠、适应性强的暂态稳定紧急控制方案是摆在电力科研人员面前的一道世界性难题。

近年来，迅速发展的广域测量系统(wide area measurement system，WAMS)为基于响应的电网在线暂态稳定分析与控制研究提供了新的技术条件。研究有效感知系统运行状态的电网暂态稳定监测方法和灵活有效的控制方案，对于实际电力系统的安全稳定运行与控制有着重要意义。不过目前尚处于初期理论研究阶段，技术还不成熟。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种基于相对动能的电力系统暂态稳定实时紧急控制方法，克服了离线计算时需要预想运行方式和预想故障，在应对小概率意外事故方面缺乏灵活性的不足，具有很强的适应性和灵活性，可以与传统的安全稳定控制系统互为补充，构筑一道新的防线防止系统进一步恶化甚至造成大停电事故，丰富了电网安全稳定防御体系。

本发明提供的一种基于相对动能的电力系统暂态稳定实时紧急控制方法，其改进之处在于，所述方法包括如下步骤：

（1）实时采集系统中的测量量；包括转速和功角。

（2）检测系统是否故障，是则进行步骤（3），否则返回步骤（1）；

（3）对系统进行双机等值；

（4）计算每时刻（取决于测量步长，一般为10毫秒）剩余加速面积，得到等值功率特性曲线，并且，判断系统是否失稳，是则进行步骤（5），否则返回步骤（1）；

（5）利用剩余加速面积与剩余减速面积，决定切机量；

（6）实施切机控制。

其中，步骤（3）所述对系统进行双机等值是指将多机系统等值为两台机组。

其中，步骤（4）中计算每时刻剩余加速面积的步骤包括：设S为受扰严重的机群，其设有一个惯量中心，A为其余机群，其设有其惯量中心，则定义机群S和机群A机群的等值角度及速度分别为：