[发明专利]基于区间联络线量测的互联电网暂稳紧急控制策略制定方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统稳定性控制技术领域，具体涉及一种基于区间联络线量测的互联电网暂稳紧急控制策略制定方法，适用于已建有广域量测系统(WAMS)的电网。

背景技术

随着广域量测系统(WAMS)在电力系统中的广泛应用，基于实际量测的电力系统暂态稳定性控制已具备实现可能。

文献一《电力系统安全稳定控制》(中国电力出版社，2000年，第8页)表明：传统的暂态稳定紧急控制大多建立在离线仿真的基础上，通过既定控制策略实现在线快速匹配，该方法严重依赖于离线仿真的准确性。为了达到更好的控制目的，文献二《在线生成策略表与实时预测切机》(中国电力，2005年，第38卷第2期第40页)提出：在离线既定策略的基础上辅以简单的在线运算，用以修正离线控制策略，继而完成紧急控制方案决策。文献三《在线预决策安全稳定控制系统在韶关发电厂的应用》(广东电力，2004年，第17卷第4期第43页)提出在线预算方式生成控制策略表的方法：根据对象电网或地区特征的不同，采取合理的策略表方式，进行实时有效的切机紧急控制操作。克服了离线计算方式的一些缺点,适用于构造大电网的暂态稳定控制装置。然而上述方法均建立在扰动初期对事件的准确辨识上，不能实现对实际工况的自适应。

文献四《大区电网互联对电力系统动态稳定性的影响》(中国电机工程学报，2007年，第27卷第1期第1页)指出：对于大型区域互联电网而言，由于地区内机组彼此联系较为紧密，大扰动后系统失稳模式一般表现为一个区域内发电机群与另一个区域的发电机群间振荡，振荡中心一般落在区域联络线上。当振荡中心暂态能量无法被网络消纳时，送电端机组将加速运行，造成系统暂态失稳。因此，可通过区域联络线监测区域间发电机振荡特征，进行领先失步机群定位，快速确定受扰最严重机组所在区域，指导暂稳紧急控制策略的开展。

基于上述原因，本发明提出了一种基于区间联络线量测的互联电网暂稳紧急控制策略制定方法，旨在互联电网实际运行过程中，通过观测区间联络线电压及功率数值，确定受扰最严重机组所在区域，开展该区域内的紧急切机控制，避免停电事故的发生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，克服常规基于离线仿真的暂态稳定性控制方法，所存在的基于事件辨识，适应性较差的缺点。提供一种基于区间联络线量测的互联电网暂稳紧急控制策略制定方法，本发明具有算法简单，计算量小，适应性好，针对性强的特点。本发明基于电网中现有的PMU量测配置以及广域量测系统(WAMS)，当区域互联电网发生大的扰动后，根据区间联络线的量测信息，快速确定受扰最严重机组所在区域，执行针对性的切机控制策略。

为了实现上述的发明目的，本发明采用下述的技术方案：

本发明提出的基于区间联络线量测的互联电网暂稳紧急控制策略制定方法，包括以下步骤：

步骤1：制定离线控制策略：记录重要区域间联络线，并通过故障设置制定针对互联电网各区域的紧急控制策略；

步骤2：计算区域间的相对功角：在互联电网实际运行过程中，通过PMU采集各区域联络线的实时电压数值，计算两区域之间相对功角；

步骤3：判定受扰最严重机组所在区域：根据实时的区域间相对功角信息，进行对比分析，确定互联电网中受扰最严重的机组所在位置；

步骤4：实施紧急切机控制：根据受扰最严重机组所在区域，执行针对性的离线切机控制策略，防止系统发生暂态失稳。

所述步骤1制定离线控制策略，具体方法为：

对于大型互联电网而言，通过系统运行方式和潮流图，分析对象电网的重要互联区域，并记录各区域之间重要联络线的地理位置，设置广域量测装置；通过设置大量不同地点、不同类型的故障进行离线仿真，制定针对各区域的最佳离线切机控制策略。

所述步骤2计算区域间的相对功角，具体方法为：

在实际电网运行过程中，通过PMU采样当前时刻的区间联络线电压数值，若为区域1与区域2之间联络线电压则记为U_1-2，数值大小范围为0-1，则区域1与区域2之间的相对功角δ_1-2计算公式如下：

δ_1-2(t)＝2arccos[U_1-2(t)]

式中：U_1-2(t)与δ_1-2(t)分别为t时刻区域1至区域2的联络线电压及相对功角，根据上式计算得到互联电网所有直接相连的区域间相对功角数值。

所述步骤3判定受扰最严重机组所在区域，具体方法为：