[发明专利]基于可控串补参数调整的失步中心侵入机群下的柔性外推方法

说明书

基于可控串补参数调整的失步中心侵入机群下的柔性外推方法，在失步中心侵入机群内部场景下，计算系统电压分布，确立失步中心位置系数方程，计算调整可控串联补偿装置TCSC电抗参数，验证系统非并联谐振和暂态稳定性，确定可控串联补偿装置TCSC具体触发角调整方案，实现失步中心外推出机群。该方法为不损失机组和负荷的柔性控制策略，原理简洁，可靠，且不会导致系统失稳，应用在电力工程上容易实现。

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护与安全稳定控制领域，具体涉及一种基于可控串补参数调整的失步中心侵入机群下的柔性外推方法。

背景技术

随着大型水电、风电开发利用，耦合火电集中西电东送，成为当前国内电力发展主趋势，致使电网互联规模日益扩大，电网运行方式常出现非预期情况。面向大规模发电集中外送基地，如三峡的水火电外送基地、西北的风火电外送基地，复杂大电网在严重故障扰动后，系统振荡受运行方式非预期变化，可能导致失步中心发生动态迁移，极端情况下，失步中心迁移至电力外送基地机群内部。此场景下，对发电机本身而言，其急剧增加的振荡电流可能损坏发电机定子绕组和轴系，而发电机失步保护相继动作，导致大量机组主动退出，甚至出现“雪崩式”切机状况。此外更为严重的是，由于振荡中心附近出现低电压情况，进而导致发电厂内辅机，如:除渣机、锅炉给水泵、高压加热器等，因低压而退出运行，从而联切大量的发电机组，酿成短时间内系统电源缺失的灾难性后果。因此，面向大规模发电集中外送基地，亟需对失步中心迁移至机群内部原因进行研究并提出行之有效的失步中心外推策略。

当前对于失步中心的研究多集中在以下两个方面：对失步中心特性与定位进行研究(唐飞,杨健,刘涤尘,等.基于电压频率特性的大区联网失步振荡中心研究[J].高电压技术,2015,41(3):754-761.)；对失步中心迁移的原因进行研究(刘福锁,方勇杰,李威,等.多频振荡下的失步振荡中心变化规律及其定位[J].电力系统自动化,2014,38(20):68-73.)。当前研究重在失步中心位于线路上，而忽略了其侵入机群内部可能性，但随着电网互联规模变大，这种情况已不容忽视。

发明内容

系统发生失步时，失步中心侵入机群内部将带来多机组失步保护动作切机、或者因电厂低压导致辅机退出，进而导致大量机组退出，严重影响系统安全等问题，本发明要解决的问题是：如何在不损失机组和负荷的前提下使失步中心柔性外推出机群内部，为机群正常运行提供保障。

基于此，本发明提供了一种基于可控串补参数调整的失步中心侵入机群下的柔性外推方法，在失步中心侵入机群内部场景下，基于位置系数边界特性，计算失步中心外推出机群内部时TCSC需调整的电抗参数，通过系统非并联谐振和暂态稳定性验证，确定TCSC具体触发角调整方案。

本发明采取的技术方案为：

基于可控串补参数调整的失步中心侵入机群下的柔性外推方法，在失步中心侵入机群内部场景下，计算系统电压分布，确立失步中心位置系数方程，计算调整可控串联补偿装置TCSC电抗参数，验证系统非并联谐振和暂态稳定性，确定可控串联补偿装置TCSC具体触发角调整方案，实现失步中心外推出机群。

基于可控串补参数调整的失步中心侵入机群下的柔性外推方法，包括以下步骤：

步骤1，在系统发生失步时，利用叠加原理，基于测量信息和系统参数，实时计算系统间电压分布；

步骤2，根据失步中心电压过零特性，建立失步中心位置系数方程，再利用系统阻抗特性，实时判断失步中心是否进入机群内部，若进入机群内部，则进入步骤3，若未进入机群内部，则保持TCSC触发角不变，并返回步骤1；

步骤3，基于位置系数边界特性，计算失步中心外推出机群内部时，TCSC需调整的电抗参数；