[发明专利]一种基于振荡能量的失步解列判别方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统规划与运行控制技术领域，尤其涉及一种基于振荡能量的失步解列判别方法。

背景技术

随着互联电力系统规模的不断扩大，失步振荡发生的频率不断增加。作为电力系统第三道防线的重要组成部分(前两道防线为继电保护和安全自动装置)，失步解列判据对于系统失步振荡的识别及防止事故蔓延导致大规模停电至关重要。在电力系统遭受严重干扰，电网的整体性无法保持时，解列装置对大电网进行解列能够避免电网全面崩溃，保证重要负荷的持续供电。

目前，大多数复杂系统建模的方法都是基于网络互联化思想，把复杂系统看成是由许多简单的带端口的子系统按照能量守恒的原则逐级递归互联形成。电力系统是复杂的系统，而振荡问题是子系统间的相互动态影响问题。如果能如上所述，把电力系统这个复杂的大系统分成许多带端口的子系统，那么振荡问题的研究就能转化成为端口间动态影响的研究。

在这个思路上，面对的两个关键问题是：1)能否严谨直观地描述系统的端口互联结构；2)能否恰当的提出能量的概念，满足电力系统的应用要求。

由此，本发明引入了Dirac结构和端口Hamilton系统。Dirac结构是数学领域上的一种本质上表征能量守恒性质的几何结构；端口Hamilton系统应用于机械领域，给出的Hamilton函数可以表征系统的储能。在Dirac结构和端口Hamilton系统联立的基础上，提出能量结构的概念，可以证明能量结构上的能量满足李雅普诺夫能量函数，可以应用于电力系统的动态分析，端口上流动的能量可以用来表征与对象子系统相连的子系统对对象子系统的动态影响。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于振荡能量的失步解列判别方法，利用联络线上的振荡能量变化判断系统是否发生失步振荡，并在系统发生失步振荡时启动解列装置进行解列操作，从而确保电网的安全运行。

为了实现上述目的，本发明提出的技术方案是，一种基于振荡能量的失步解列判别方法，其特征是所述方法包括：

步骤1：判断系统是否发生故障，如果系统发生故障，则执行步骤2；否则，继续执行步骤1；

步骤2：根据联络线上解列装置安装处的连续设定次采样数据，计算每次采样后联络线上解列装置安装处的振荡能量；

步骤3：根据每次采样后联络线上解列装置安装处的振荡能量判断系统联络线是否发生失步振荡，如果系统联络线发生失步振荡，则执行步骤4；否则，返回步骤1；

步骤4：控制联络线解列装置进行解列。

所述计算每次采样后联络线上解列装置安装处的振荡能量采用公式：OEF(t)=∫0t(Pθ·+QU·U)dt;]]>

其中，OEF(t)为时刻t联络线上解列装置安装处振荡能量；

P为采样时联络线上解列装置安装处的有功功率；

Q为采样时联络线上解列装置安装处的无功功率；

U为采样时联络线上解列装置安装处的电压幅值；

为采样时联络线上解列装置安装处的电压幅值的微分；

θ为采样时联络线上解列装置安装处的电压相角；

为采样时联络线上解列装置安装处的电压相角的微分。

所述根据每次采样后联络线上解列装置安装处的振荡能量判断系统联络线是否发生失步振荡具体为：

如果每次采样后联络线上解列装置安装处的振荡能量均为正数，则系统联络线未发生失步振荡；

如果每次采样后联络线上解列装置安装处的振荡能量均为负数，则系统联络线未发生失步振荡；

如果每次采样后联络线上解列装置安装处的振荡能量由正值变为负值，之后又变为正值并且稳定为正值，则系统联络线未发生失步振荡；