[发明专利]一种基于支路两端母线频差的失步解列判断方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统紧急控制技术领域，具体涉及一种基于支路两端母线频差的失步解列判断方法。

背景技术

近年来，国内外大停电事故频发，事故分析可知，随着电网互联规模的扩大，局部扰动可能通过联络线扩散至整个电网，严重危害了电网的安全稳定。失步解列作为电网第三道防线，对于消除振荡、防止大停电事故具有重要意义。

目前，失步解列的研究主要集中于振荡中心的定位、失步解列判据以及主动解列等方向。在工程实施中，多采用测量视在阻抗最小值或电压最小值定位振荡中心，但是当振荡中心迁移时，传统的基于就地量的失步解列装置将失去作用，严重危害了电网稳定，2006年华中电网“7.1”事故就是典型的案例。而国内外关于振荡中心迁移的算例非常少见，对于振荡中心可能的迁移与引起这种现象的直接原因尚不明确。

现有的失步解列判据主要分为四类：第一类是间接反映功角的判据；第二类是反映能量的判据；第三类是直接测量两侧电压相角差的失步解列判据；第四类则是根据电网特点，结合各个判据的优势所形成的复合判据。受电网运行方式与故障形式的影响，现有判据的适应性受到挑战。例如，有的振荡中心所在支路变化只穿过2个区域；测量点电压电流的夹角在0-360°内变化，导致误判；当振荡中心在相邻两条线路上快速的来回迁移时，基于无功功率积分的判据则受限于振荡周期很短而无法计算。

因此，如何准确判断电网失步状态、快速定位振荡中心，并且当振荡中心迁移时，能快速有效的实施解列对于电网安全稳定具有重要意义。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种基于支路两端母线频差的失步解列判断方法。本判断方法的基本原理是基于等值两机系统推导电压的变化规律，由电压变化特点发现失步中心出现的频率与等值两机系统的两侧频差相一致，由于失步振荡是一个较快的过程，其频率较大，所以可以用支路两侧母线频差的大小进行失步状态的检测。

本判断方法通过设定支路两端母线的频差阈值，通过实时获取支路两端母线频率，计算频差，提取频差极大值，通过与频差阈值的大小比较，判断失步状态，定位振荡中心位置，判断方法的参数整定十分方便，能很好的区分短路故障、同步振荡、异步振荡。无论振荡中心是否发生迁移，均可以快速准确的判断失步状态，定位振荡中心，具有良好的适应性，可以在失步振荡一个振荡周期内发出解列命令。同时，本判断方法所提供的时间节点，为解列的协调配合提供了依据。

本发明的一种基于支路两端母线频差的失步解列判断方法，包括以下步骤：

一种基于支路两端母线频差的失步解列判断方法，其特征在于，包括下列步骤：

步骤1，设定一个频差阈值Δω_set和一个计算步长t_step，并实时获取支路两端母线频率ω_i和ω_j，获取频差|Δω|，基于公式|Δω|=|ω_i-ω_j|，计算步长为t_step；

步骤2，当计算至t_i+t_step时刻时，若检测到则表示支路两端母线频差出现极大值判断是否成立，其中，表示频差极大值，t_i为该极大值出现的时刻，并根据判断结果选择以下步骤：

选择步骤2.1，当成立时，则对所有检测出的支路的相互连接关系进行判断，若所有支路直接相连则进入步骤2.11；若所有支路都没有直接相连进入步骤2.12；若存在部分支路直接相连则同时执行步骤2.11和步骤2.12：

选择步骤2.11，若检测出的支路为直接相连的支路，则对直接相连支路的进行相互比较，值较大的支路为振荡中心所在支路，然后执行步骤3；

选择步骤2.12，若检测出的支路并没有直接相连，表明振荡中心位于检测出的支路上，然后执行步骤3；

选择步骤2.2，当不成立时，表明该支路上未检测出振荡中心，此时解列不动作，所有判断流程结束；

步骤3，判断此时确定的振荡中心所在支路是否符合可解列断面，如果符合，则执行步骤4；如果不符合，则解列不动作，所有判断流程结束；

步骤4，在t_i+t_step+Δt时刻对振荡中心所在支路实施解列，其中Δt表示解列动作的整定延时。

上述步骤每当检测出一个频差极大值时运行一次。