[发明专利]电力系统失步中心定位及振荡中心追踪系统及其方法

权利要求书

1.一种基于精准线路阻抗模型的失步中心定位及振荡中心追踪方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：以两个发电机通过线路相连来构建二机等值系统模型，从而构建线路阻抗模型和测量阻抗模型；

所述步骤1具体包括：

在两发电机处于异步运行状态时，发电机M和发电机N之间存在频率差，即母线M和母线N间存在频率差，f_M、f_N分别为发电机M和发电机N的频率，设f_M＞f_N＞0，且频率大小沿线路均匀变化，线路全长为s，则联络线上距母线M距离为l_K的K点处的频率f_K为：

K点处的单位电抗大小X_K为：

运用微积分理论，在Δl长的微线路上频率不变，则K点处的线路阻抗角正切值为：

式中：r表示单位电阻；l表示单位电感；θ_K表示K点处的线路阻抗角；

令全系统阻抗Z_Σ＝Z_M+Z_MN+Z_N，Z_M表示发电机M的阻抗；Z_MN表示发电机M和发电机N之间线路MN的阻抗；Z_N表示发电机N的阻抗；两侧发电机电动势复数比分别为发电机M和发电机N的电动势复数，ρ_E为发电机N与发电机M的电动势幅值比，δ为两侧发电机功角差，当发生失步振荡时，假定两侧发电机电动势幅值比不变，两侧发电机功角差在0°到360°之间周期变化；

振荡电流为：

母线M点测量阻抗Z_K.M为：

将式(4)代入式(5)并化简为：

步骤2：将线路阻抗模型以及测量阻抗模型描绘于同一阻抗复平面中，获得全系统阻抗曲线和测量阻抗轨迹圆；

步骤3：全系统阻抗曲线和测量阻抗轨迹圆相交于O₀点，全系统阻抗曲线上任一点与O₀点连线所表示的相量均为该点在某时刻的测量阻抗，O₀点定位为失步中心，并确定失步中心出现时线路两端发电机的功角差与180°的大小关系；

步骤4：在轨迹圆上功角差为δ的点确定的情况下，通过阻抗复平面图求取全系统阻抗曲线上到该点距离最短的点，实现振荡中心的定位及漂移追踪。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述二机等值系统模型的构建假设条件为：频率沿线路均匀变化，不考虑中间负荷和电容电流的影响，两侧发电机电势幅值保持不变。