[发明专利]一种电网失步解列控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统稳定控制领域，具体涉及一种电网失步解列控制系统及方法。

背景技术

电力系统已步入大电网、高电压和大机组的时代，随着社会对电力资源依赖性的加强，电力系统日趋庞大和复杂，电力系统的发展面临着机遇和挑战，对大型电力系统的安全稳定运行的要求也越来越高，历年来的几次大停电事故说明保证电力系统安全稳定运行、防止大面积停电事故是现代电力系统所面临的一项迫切而重大的任务，所以为了减少因停电而造成的损失，就要有效判断出系统的失步情况，对失步的线路采取解列措施，避免事故蔓延整个电网。

我国电力系统有着比较完善的统一分级调度系统，建立了较为缜密妥善的电力系统稳定导则；我国的安全防御系统分为“三道防线”，具有较为丰富的理论积累和运行经验。目前对于大面积停电事故的发生有很大一部分原因是第三道防线的配置不当，不能够有效的判断出系统的失步情况，并且不能准确定位到振荡中心所在的线路，所以研究适用于大规模互联电力系统，准确、快速的失步解列判断方法，具有重大的现实意义；现有的失步解列判据主要有四类：第一类是直接测量联络线两端电压相角差的判据，第二类是间接反映功角的判据；第三类是采用等面积定则的失步判据；第四类是结合各个判据的优势形成的复合型判据；

第一类判据对测量精度要求高以及存在通讯延时问题，对振荡中心位于两侧母线之间时才有效；第二类判据只有在系统电网发生明显失步时才能做出判断，不能满足某些电网快速解列的要求；第三类判据对于送端系统较大，而受端系统相对薄弱时，大的扰动可能使受端系统电压严重下降，如果不计及对端电压的降低，等面积准则可能会产生一定的误差；第四类判据对于如何更好的结合各个判据的优势构建新型复合失步解列判据是当前研究的一大挑战；

还有近些年来将广域测量系统应用于大规模互联电力系统的稳定控制已经得到广泛的关注，广域测量系统的结构组成包括：GPS、相量测量单元PMU、通讯网络和相量数据集控中心，在高速通信网络的支持下，各PMU采集的带时标的数据能以较小的延时传至数据中心站，完成同步处理和分析，构成WAMS；同步相量技术在电力系统中的广泛应用，促进了电力系统WAMS的形成和发展，为电力系统的失步解列控制提供了一个新的思路和手段。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种电网失步解列控制系统及方法，以达到合理的对失步线路进行解列操作，完善了第三道防线的配置，尽最大程度使电网恢复稳定运行，避免大停电发生所带来的经济损失的目的。

一种电网失步解列控制系统，该系统包括全网控制中心、区域电网控制中心和局域电网控制中心，其中，全网控制中心包括数据采集模块、区域电网失步判断模块、局域电网失步判断模块、区域电网解列控制模块和局域电网解列控制模块，其中，

所述数据采集模块：用于采集广域监测系统的实时测量数据，包括区域电网间联络线两端电压相角、区域电网间联络线的电压、区域电网间联络线的阻抗、区域电网间联络线的有功功率、区域电网间联络线的无功功率、区域电网间联络线的频率状态量、局域电网间联络线两端电压相角、局域电网间联络线的电压，并发送至区域电网失步判断模块和局域电网失步判断模块中；

所述区域电网失步判断模块：用于判断区域电网间联络线两端电压相角差是否大于设定功角门限值，若是，则启动区域电网间的失步判据，即判断区域电网间联络线上的功率传输变化量是否大于第一设定值且频率变化量是否大于设定值，若是，则发送信号至区域电网解列控制模块中；

所述局域电网失步判断模块：用于判断区域电网间联络线上的功率传输变化量是否小于第一设定值且大于第二设定值，若是，则启动区域电网内部局域电网间的失步判据，具体为：判断局域电网间联络线两端电压相角差是否大于设定的功角门限值，若是，则进一步判断局域电网间联络线中点处电压值是否小于电压设定值，若是，则发送信号至局域电网解列控制模块中；

所述区域电网解列控制模块：用于向区域电网控制中心下发解列信号；

所述局域电网解列控制模块：用于向局域电网控制中心下发解列信号；

所述区域电网控制中心：用于接收全网控制中心区域电网解列控制模块下发的解列信号，对区域电网解列执行站下发解列命令；

所述局域电网控制中心：用于接收主网控制中心局域电网解列控制模块下发的解列信号，对局域电网解列执行站下发解列命令；。

采用电网失步解列控制系统进行的电网失步解列判断方法，包括以下步骤：