[发明专利]一种具有自适应功能的失步解列方法

说明书

技术领域

本发明涉及交流和直流电网出现异常状态时能完成自动切换的紧急保护的方法，尤其涉及一种用于强联系电网系统失步机群解列的具有自适应功能的失步解列方法。

背景技术

大电网运行实践表明，电力系统可能出现一些事先很难预料的由多种因素导致的复杂故障，并有可能引起不同发电机群之间失去同步运行。在这种情况下，如果不能快速实现失步发电机组的解列，则可能会导致事故的扩大，甚至会引发系统大面积停电事故的发生。近年来，多个国家发生了由相继开断演化为大停电的事故，其主要原因之一是第三道防线配置不当。这些事故发生的概率虽小，但一旦发生则将产生巨大的经济损失和严重的社会后果。随着电网规模的扩大和内外部联系的加强，原有电网的安全稳定特性变得越来越复杂，如果区域电网内部的故障处理不当，也很可能给外部电网带来安全稳定隐患。作为电力系统第三道防线的重要组成部分，失步解列方案的合理性，对确保电网安全稳定运行的重要性不言而喻。

系统的同调区域与系统的运行方式，扰动的位置和大小密切相关。同一运行方式，不同的故障（地点和类型）其同调区域可能相同；同一运行方式，相近的故障（地点和类型），其同调区域也可能不同；不同运行方式，相同的故障（地点和类型），其同调区域亦可能不同；同一运行方式，相同的故障地点，不同的故障类型，其同调区域也可能不同。同调模式的复杂性决定了同调区域划分一般会建立在不同的故障地点、运行方式基础上。显然，同调区域的划分可被看成是对失稳模式（或临界群）的研究过程。电网失稳模式的研究贯穿于整个机电暂态的研究过程，是稳定评估、灵敏度分析、解列方案研究、动态等值、PMU布点的基础。

研究失稳模式的主要方法有：暂态稳定直接法研究失稳模式；按模式识别问题来研究失稳模式；用数值积分法识别失稳模式；EEAC法识别失稳模式。失稳模式的判别是暂态稳定直接分析法总要研究内容，失稳模式的判别正确与否和暂态稳定分析结果的正确性密切相关，失稳模式的判别法也在不断完善改进中。

失步解列作为第三道防线的重要防御措施，主要是为了防范在可能的极其严重故障下，系统稳定被破坏后，将系统中失步的机群解列，限制事故范围扩大，避免系统崩溃而造成长时间大面积停电。判别系统失步较直观和较可靠的判据是失步中心两侧的相量角差超过180度，但是功角不易测得。目前国内外的失步解列方案基本基于联络线上一侧的本地电气量测量进行判断，现有的失步解列判据主要有：基于阻抗轨迹的失步解列判据、基于视在阻抗角的失步解列判据、基于的失步解列判据、基于补偿原理的失步解列判据等。根据这些解列判据的优缺点及电网的实际情况，选择可能适合的解列判据，并对这些判据进行检验及改进。

中国发明专利“大电网安全稳定预警、预防控制和紧急控制的一体化协调控制方法”（发明专利号：ZL200810133761.9授权公告号：CN101340080B）公开了一种大电网安全稳定预警、预防控制和紧急控制的一体化协调控制方法，步骤包括：采集大电网各类稳态和动态数据；实时匹配当前方式和历史严重故障形态,作为稳定分析计算的在线追加预想故障;利用扩展等面积法对电网仿真后的曲线数据进行数据挖掘,抽取系统的稳定性量化特征；当电网具有正的安全稳定裕度时,利用稳定裕度及相关的灵敏度分析技术，进行发电机极限出力、极限负荷和稳定断面极限功率计算；当电网具有负的安全稳定裕度时，进行预防控制计算、紧急控制计算，确定预防控制措施量及其控制代价、紧急控制措施量及其控制代价；自动搜索预防控制和紧急控制的优化组合。建立了安全稳定预警、预防控制和紧急控制的优化与协调的一体化框架。

中国发明专利“电力系统解列决策空间筛选方法”（发明专利号：ZL200710175780.3授权公告号：CN100539354C）公开了一种电力系统解列决策空间筛选方法属于电力安全技术领域。现有电力系统解列决策方法受限于电网规模、或者受限于化简后电网的区域数目，不能适用于大规模电网在线应用。该发明在不损失解列可行解的前提下，利用电力系统的解列可行解空间分布具有规律性这一物理特性，不通过划分系统区域然后再聚合为节点的方法，而是直接筛选原始网络的子图的方法来合理缩小决策空间规模。方法将使现有的常规解列策略搜索方法都能够适用于未经充分化简的大规模系统，从而真正使得大规模电网的解列策略在线决策成为可能。该发明不依赖于人为经验，把仅对少量发电机节点进行分群的同调识别方法发展为包含负荷节点在内的大片拓扑识别方法，满足了大规模电网的拓扑分析。