[发明专利]基于频率变化率响应的自适应低频减载方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统安全自动装置技术领域，具体涉及一种基于频率变化率响应的自适应低频减载方法。

背景技术

频率稳定性是电力系统三大稳定性之一。电力系统中发电机组安全运行、负荷电能质量等的保证都需要系统频率维持在偏差允许范围内。频率稳定问题本质上是系统有功平衡问题。当系统遭受严重扰动导致大的有功不平衡时，系统频率可能超出偏差允许范围，严重时将导致频率崩溃和系统崩溃。阻止频率崩溃事件发生的关键在于切除与系统有功缺额数值相匹配的适量负荷，依据这一思想开发的低频减载装置大规模应用于现代电网，作为防止频率失稳事件的根本措施。

由于实际系统故障方式和运行方式多变，扰动导致的系统有功缺额无法事先预知，如何保证在各种情形下低频减载装置都能切除与有功缺额数值相匹配的负荷，成为决定低频减载方法控制有效性和经济性的关键。在现有电力系统中，通过逐轮次减载逼近系统实际有功缺额的思想被广泛应用，但其存在一些缺陷：由于采用逐轮次减载使得最终执行的切负荷量是一组固定离散的数值，而实际系统有功缺额连续分布在一个相当大的范围内，使得过切、欠切的现象时有发生；此外，为保障动作可靠性逐轮次减载相邻两轮动作至少间隔一个事先整定的动作延时，而当有功缺额较大、系统惯量较小时，频率的跌落过程十分迅速，在减载量达到稳态频率恢复所需量值之前频率暂态过程就已经出现失稳现象。即使引进减载加速轮改进为半自适应低频减载方案后，其基本原理仍然与逐轮次逼近的思想相同，所产生的缺陷虽有所缓解却无法消除。

自适应低频减载方法的核心在于如何根据频率变化率响应信息确定当前系统实际有功缺额大小。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于频率变化率响应的自适应低频减载方法，本发明所提出的方法能有效自适应系统惯量、负荷特性、有功缺额的变化，采用本发明方法后系统频率恢复效果较逐轮次低频减载方法和半自适应低频减载方法更为优良。

为了实现上述发明目的，本发明采取的技术方案是：

基于频率变化率响应的自适应低频减载方法，包括如下步骤：

步骤1：测量区域内每台发电机的频率f_G,j，记录每台发电机的转动惯量M_G,j，其中，j=1,2…N假设区域内共有N台发电机，测量每个负荷节点的有功P_L,i，其中，i=1,2…M假设区域内共有M个负荷节点；整定首次控制参数，包括首次切负荷频率门槛值f_set，首次切负荷时间门槛值T_set，首次切负荷比例P_shed,1；

步骤2：将步骤1中测得的频率f_G,j和有功P_L,i通过通信网络传输到控制中心，根据式（a)计算区域内系统惯量中心频率f_coi,根据式(b)计算区域内负荷总有功P_L.

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