[发明专利]一种评估互联大电网中强迫振荡影响的方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统动态稳定分析领域，具体涉及小干扰稳定分析中的一种评估互联大电网中强迫振荡影响的方法。

背景技术

随着电网的发展，远距离、重负荷输电线路不断出现，互联电网之间也会出现通过弱联络线联系的情况，快速响应高放大倍数励磁系统的应用也逐渐增多，导致低频振荡更容易出现，系统动态稳定性降低。在电力系统动态稳定分析领域，采用Prony算法分析系统的小干扰稳定性的方法已得到了广泛认可。Prony算法能够有效地发现系统的负阻尼和弱阻尼模式，基于负阻尼原理设计的PSS也已经广泛应用于工程实践，是目前防止低频振荡最有效的手段。

一般认为，当扰动的频率与系统固有频率相同或相近时，系统可能产生共振型的欠阻尼低频振荡，即一般所说的强迫振荡，此时PSS的抑制效果并不理想。强迫功率振荡发生的关键是由于扰动源的存在，如果能够及时发现扰动源所在位置，则对于消除振荡具有重要的指导意义。如何准确评估互联大电网中强迫振荡的影响，及时发现扰动源所在位置，以便采取相应的措施，是值得关注和需要深入研究的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种准确性高、能够普遍适用于各种运行方式和各种类型发电机的强迫振荡影响评估方法。大量研究发现，互联大电网中强迫振荡的影响不仅和扰动源点的频率有关，还和扰动源点的开机方式、出力情况、扰动时间长度等因素有关。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种评估互联大电网中强迫振荡影响的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

A、确定电力系统的典型运行方式；

B、获取待研究电网的振荡模式及其特性；

C、分别找出对发电机组本身、局部电网和互联电网影响最严重的强迫振荡对应的机组及其扰动信号特性；

D、总结强迫振荡影响的共性规律。

优选地，所述步骤A包括：建立包含待研究电网的大电网数据模型，配置稳定计算相关参数，依据使得系统区间振荡模式阻尼比较小的开机方式、负荷水平、联络线交换功率水平确定所述典型运行方式；所述稳定计算相关参数包括：发电机组的原动机、调速器、励磁系统和PSS等模型的参数。

优选地，所述步骤B通过Prony算法计算与待研究电网相关性较强的所述振荡模式及其特性，所述特性包括振荡频率、参与机组及其参与因子、模式特征值和相关因子。

优选地，所述振荡模式的频率大于0.1Hz，小于2.0Hz；其中频率小于0.3的振荡模式为区间振荡模式，频率大于0.3且小于0.7的振荡模式为区内振荡模式，频率大于0.7的振荡模式为局部振荡模式；所述振荡模式的相关因子大于0.8；所述机组的参与因子大于0.1。

优选地，所述步骤C结合如下因素完成：发电机类型、位置、开机数量、发电机出力、扰动信号时间长度和频率变化。

优选地，所述步骤C包括：对于参与振荡程度和容量较大的发电机组，计算该机组强迫振荡特性包括如下步骤：

C1）通过调整电网发电分布的手段，选择合适的运行方式，激发该发电机组的局部振荡模式，得到该机组的特征频率；

C2）选择频率步长，于该机组满发时在不同频率的强迫振荡情况下计算该机组机端电磁功率和重要线路功率的波动参数，分别得到对机组自身和对电网重要线路影响最严重的强迫振荡对应的频率；

C3）选择机组出力步长，计算每个电厂发电机组在不同开机组合和典型出力情况下，发生步骤C2计算所得的最严重频率的强迫振荡时，机端电磁功率和重要线路功率的波动参数；

C4）计算每台发电机组在不同开机组合和典型出力情况下的强迫振荡参数，该参数包括对机组本身和对电网重要线路影响最严重的强迫振荡频率，及其对电网重要线路和机组本身的影响参数；所述影响参数包括功率和电压的变化。

优选地，所述机端电磁功率和重要线路功率的波动参数包括波动峰值和稳态波动值；所述波动峰值为功率瞬时最大值和瞬时最小值分别与功率初始值做差所得差值中绝对值大的数值，所述稳态波动值为振荡期间功率稳态值与功率初始值的差值；所述重要线路包括：系统调度的区域间联络线、重载线路和主要电厂送出线路。

优选地，所述步骤D包括：