[发明专利]一种暂态电压稳定性的判别方法和装置

说明书

本发明提供了一种暂态电压稳定性的判别方法和装置，该法包括根据故障切除前后采集的感应电动机滑差和机端恢复电压计算感应电动机稳定运行时的最小机端电压和感应电动机滑差；根据故障切除时刻的和感应电动机稳定运行时的滑差差判断感应电动机电压稳定性；根据计算感应电动机临界失稳滑差与故障切除时刻感应电动机滑差间的差确定是否若符合感应电动机电压稳定条件，若符合则计算电磁转矩与机械转矩相等时的机端电压，并与机端恢复电压比较，判定感应电动机电压稳定性；该装置包括第一比较单元和判定单元。本发明提供的技术方案为预防电压失稳现象的发生和制定电压失稳解决措施提供了有力的理论支撑。

技术领域

本发明属于电力系统稳定性判别领域，具体讲涉及一种暂态电压稳定性的判别方法和装置。

背景技术

一些地区电力工业的发展和受端系统规模的不断扩大，使得远距离大容量的输电成为常态，而受端系统对外来电能的大量需求也促使电压稳定性问题愈加凸显。感应电动机负荷作为电力系统负荷的重要组成部分，在工业负荷中的比例高达90％以上，在电网中感应电动机的负荷特性与系统网络视在功率传输特性相互作用，对暂态电压稳定性产生复杂的影响，因此人们十分关注含有感应电动机负荷的电压稳定问题。

发明人从大量研究中认识到，带有感应电动机负荷的系统受到扰动时，感应电动机负荷特性将与网络视在功率传输特性存在相互作用过程，形成以感应电动机为核心的电压失稳正反馈动态过程，该相互作用特性称为感应电动机网荷互馈特性。

对于计及感应电动机负荷的暂态电压稳定性问题，现有的方法多是基于感应电动机极限切除滑差来作出判别的，将感应电动机模型与感应电动机负荷机械转矩的变化相结合，而进行的计算感应电动机极限切除滑差的解析方法，根据故障切除时刻滑差是否大于极限切除时的滑差来对感应电动机是否失稳作出判定的。这种计算和判别虽然较为简单便捷、不准确。

为了克服现有技术的不足，需要提供一种能够充分考虑感应电动机网荷互馈特性的感应电动机电压稳定判别方法来满足现有技术的需要。

发明内容

为满足现有技术发展的需要，本发明提供了一种判别暂稳电压稳定性的方法。

本发明提供的暂态电压稳定性判别方法，其改进之处在于，所述方法包括：

根据故障切除前后采集的感应电动机滑差和机端恢复电压计算感应电动机稳定运行时的最小机端电压和感应电动机滑差；

根据故障切除时刻的滑差和感应电动机稳定运行时的滑差间的差，和/或，感应电动机临界失稳滑差与故障切除时刻感应电动机滑差间的差，判定感应电动机电压稳定性。

进一步的，采集故障切除时刻感应电动机滑差S_c和故障切除后瞬间感应电动机机端恢复电压U_re；

感应电动机稳定运行时，电磁功率曲线T_e与机械功率曲线T_m相切时的感应电动机的滑差S_m和最小机端电压U_Lmin按下式计算：

式中，T₀：感应电动机初始机械转矩；R₁：表示感应电动机模型简化后的等值电阻，X₁：表示感应电动机模型简化后的等值电抗；R_R：感应电动机转子电阻；R_s：感应电动机定子电阻；X_R和X_s：分别为感应电动机转子电抗和定子电抗；X_M：感应电动机的励磁电抗；ω_s：感应电动机负荷的同步角速度；A、B、C分别为机械转矩的系数。

进一步的，根据所述故障切除时刻的和感应电动机稳定运行时的滑差间的差做出的判断包括：