[发明专利]一种开关拒动场景下紧急控制策略优化方法

说明书

本发明公开了一种开关拒动场景下紧急控制策略优化方法，确定故障后开关拒动场景下紧急控制触发判据，将场景分为开关拒动前系统稳定和开关拒动前系统失稳两类；根据紧急控制使得等值单机系统电磁功率突变方向确定紧急控制最佳动作时间；在紧急控制最佳动作时间下通过时域仿真确定紧急控制措施量。本发明分析了不同开关拒动场景下紧急控制动作对暂态稳定性影响规律，通过优化紧急控制动作时间、紧急控制量，提高设备保护开关拒动时紧急控制的效果，减少了控制强度，降低了设备风险和系统风险，改善了系统暂态稳定性。

技术领域

本发明属于电力系统自动控制技术领域，具体涉及一种开关拒动场景下紧急控制策略优化方法。

背景技术

随着远距离、大容量、交直流并联运行的大电网发展，电网的安全稳定运行对断路器及二次系统的依赖越来越大，一旦交流系统发生故障，主保护或断路器拒动时，会引起电力系统设备损坏及大面积停电风险。开关拒动是指线路发生三相短路故障、两侧三相跳开，由于一相断路器发生故障没有跳开，后备保护经过一段时间后将故障相跳开。由于当前很多厂站主接线一般采用3/2接线型式，当某串发生一回线三相故障、中开关单相或三相拒动导致同串另一回线路或元件跳闸的情况称为中开关单相或三相拒动严重故障。对于开关拒动故障，由其导致系统稳定破坏时，必须采取措施，防止系统崩溃。

紧急控制是在故障发生后，为防止系统稳定破坏或大面积停电而进行的前馈控制。当前的控制装置大多采用传统的“离线预算、实时匹配”方案，通过离线准备策略表，用预先制定的运行工况和扰动场景作为决策表的索引，运行中在故障元件的开关确认跳开后再实施紧急控制。但若按照先设备保护后紧急控制的固定顺序，必须确认故障设备被切除后，才能执行紧急控制，使得在设备保护开关拒动等场景下，由于故障要靠远端开关清除，设备风险及系统风险均增加，并不能保证紧急控制的效果，对于对控制时间有较高要求的控制场景，大大降低了紧急控制的效果。此外，若预决策表中未考虑拒动的场景，就只能靠校正控制使得系统恢复稳定，有必要对此类故障进行设防，增加开关拒动场景下对应的安全稳定控制策略。

发明内容

发明目的：本发明的发明目的是提供一种开关拒动场景下紧急控制策略优化方法。

技术方案：本发明所述的一种开关拒动场景下紧急控制策略优化方法，该方法包括步骤如下：

(1)确定故障后开关拒动场景下紧急控制触发判据，将场景分为开关拒动前系统稳定和开关拒动前系统失稳两类；

(2)利用紧急控制使得等值单机系统电磁功率突变方向确定紧急控制最佳动作时间；

(3)在紧急控制最佳动作时间下通过时域仿真确定紧急控制措施量。

优选的，步骤(1)中获取电力系统离线典型运行工况，设置220千伏及以上系统线路、主变三相永久故障，进行开关正确动作下的时域仿真，得到系统稳定或失稳的结论；

获取电力系统离线典型运行工况，设置220千伏及以上系统线路、主变三相永久故障后，在仿真中设置开关拒动故障，进行不考虑紧急控制的时域仿真，得到开关拒动场景下系统稳定或失稳的结论。

优选的，开关拒动故障具体为：0秒故障发生，t_τ1时刻主保护动作跳开BC相，A相拒动，然后失灵保护动作出口，经开关动作时间在t_τ2时刻跳开相邻开关，隔离故障，若边开关拒动，在t_τ2时刻跳开故障线路或主变；若为中开关拒动，则在t_τ2时刻跳开故障线路或主变外，在t_τ2时刻同时跳开开关同串另一回线路或元件。

优选的，当开关正确动作和拒动场景下系统稳定，则不需要紧急控制；

当开关正确动作时系统稳定，开关拒动后系统失稳，则补充开关拒动场景下的紧急控制措施，此时的紧急控制触发判据为t_τ1时刻开关拒动信号；