[发明专利]基于响应信息的简单电力系统闭环控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统闭环控制方法，具体涉及一种基于响应信息的简单电力系统闭环控制方法。

背景技术

电力系统的暂态不稳定控制问题对于电力系统来说非常重要。早些的电力系统暂态不稳定控制主要采用大量离线计算预想的大扰动场景，提取特征量，用特征量的组合反应暂态稳定性。对不稳定场景，通过反复试凑计算获得稳定控制策略，将其植入稳定控制策略表。当大扰动发生后依据实测的特征量，查询控制策略表决定是否需要投入控制以及投入何种控制策略。为了提高仿真结果的准确性和减少样本的计算量，结合在线计算手段的进步，尝试采用在线潮流基础上，根据预想的大扰动事故集简化实际系统，进行在线暂态稳定性及控制策略仿真，制定稳定性判别与控制策略表，并随在线潮流更新。这些方法都是基于预想的大扰动事故集，稳定性的判别与制定的控制策略，取决于实际的扰动与事故集的贴近度，并且依赖于系统模型及参数的准确性，而系统的模型(特别是负荷模型)和参数(特别是调节器响应参数)是难以精确获得的(系统在不断的发展)，因此仿真结果存在可信性问题。

随着相量测量单元(PMU，Phase Measurement Unit)在电力系统的安装，动态过程中机组的运动曲线可以直接测量而不必依赖数值计算，这无疑为电力系统实时的紧急控制提供了新的发展契机。电力系统不稳定控制策略的制定和实施，需要同时满足有效性和经济性。对于不会造成暂态失稳的大扰动，不需要投入紧急控制措施；对于将要发生暂态失稳的大扰动，以尽可能小的控制代价使得系统能够恢复暂态稳定。

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响应信息的简单电力系统闭环控制方法，该方法根据向量测量单元实测发电机响应(功角、角速度及不平衡动率)信息，当系统不稳定时，能够实时计算系统所需的控制量；当系统稳定时，不施加紧急控制措施，保持其稳定运行，能够用于简单电力系统的在线实时闭环控制。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

基于响应信息的简单电力系统闭环控制方法，依据故障后实测的各发电机响应(如输出功率、速度、角度等)，预测简单电力系统遭受大扰动后的暂态稳定性，对于会造成简单电力系统暂态不稳定的扰动，实时计算维持暂态稳定需要施加的最小切机控制量，执行切机控制，维持稳定运行；对于不会失去暂态稳定性的简单电力系统，不施加紧急控制措施，保持其稳定运行。

上述的基于响应信息的简单电力系统闭环控制方法，具体包括如下步骤：

步骤1：通过向量测量单元采集本发电厂的机械输入功率和电磁输出功率、惯性、角速度及功角，并根据本周期输出功率、母线电压的变化，判别简单电力系统有无大扰动发生；

步骤2：当简单电力系统中发生短路或无故障跳闸时，扰动点附近发电厂机组的有功出力将会突然下降；而当继电保护装置动作，故障切除时，机组的有功出力会回升；控制中心通过收到向量测量单元送来的大扰动检出信号与监测发电厂功率是否发生突变来启动闭环控制系统，若没有大扰动发生，则不启动闭环控制系统；

步骤3：当大扰动发生后，进入不稳定性预测；通过WAMS实测数据，根据式(1)判别简单电力系统的稳定性：