[发明专利]一种电力系统不同紧急控制措施性能指标的快速评估方法有效

专利信息
申请号: 201410798155.4 申请日: 2014-12-18
公开(公告)号: CN104809512B 公开(公告)日: 2018-06-05
发明(设计)人: 周野;宋晓芳;方勇杰;薛峰;周玲;崔晓丹;李吉晨 申请(专利权)人: 国电南瑞科技股份有限公司;国家电网公司;国网四川省电力公司
主分类号: G06Q10/04 分类号: G06Q10/04;G06Q50/06
代理公司: 南京知识律师事务所 32207 代理人: 汪旭东
地址: 210061 江苏省*** 国省代码: 江苏;32
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摘要: 发明公开了一种电力系统不同紧急控制措施性能指标的快速评估方法,属于电力系统及其自动化技术领域。本发明依据电力系统暂态计算模型、候选紧急控措施信息和一次不实施任何控制的时域仿真数据,直接计算实施不同候选紧急控制后紧急控制时刻同步机的电磁功率,从而快速确定紧急控制时刻不同紧急控制措施下单机无穷大等值机电磁功率与机械功率差的变化量;进一步基于扩展等面积法则,计算不同紧急控制措施下减速面积的增量,从而确定不同紧急控制措施的性能指标。本发明可用于离线紧急控制策略计算或在线预决策紧急控制措施计算,有益于不同紧急控制措施间的优化协调,改善系统暂态稳定性,提高电力系统运行的经济性和安全性。
搜索关键词: 紧急控制 电力系统 措施性能指标 快速评估 自动化技术领域 电力系统运行 电力系统暂态 在线预决策 暂态稳定性 策略计算 措施信息 电磁功率 改善系统 机械功率 计算模型 快速确定 面积法则 时刻同步 时域仿真 直接计算 变化量 无穷大 单机 可用 离线 机电 减速 优化 协调
【主权项】:
一种电力系统不同紧急控制措施性能指标的快速评估方法,其特征在于,包括如下步骤:1)根据电力系统模型和参数、运行工况和预想故障,利用扩展等面积方法进行不考虑控制措施的暂态功角稳定裕度量化评估,若此时的暂态功角稳定裕度大于0,则认为预想故障发生后不需要实施相应的紧急控制措施,结束本方法,否则进入步骤2);2)根据预想故障的控制区间,按照控制措施类型搜索可能的切同步发电机措施、切风电/光伏措施、切负荷措施和紧急直流功率调制措施,形成备选紧急控制措施集;选择备选紧急控制措施集中的第一个紧急控制措施作为待评估的紧急控制措施,进入步骤3);3)针对待评估的紧急控制措施,计算该紧急控制措施实施后紧急控制时刻系统中各同步机的电磁功率;根据式(3)计算紧急控制措施实施后紧急控制时刻系统中各同步机的电磁功率:<mrow><msubsup><mi>P</mi><mrow><mi>e</mi><mi>k</mi></mrow><mo>*</mo></msubsup><mo>=</mo><mo>&lsqb;</mo><mtable><mtr><mtd><msubsup><mi>V</mi><mi>R</mi><mo>*</mo></msubsup></mtd><mtd><msubsup><mi>V</mi><mi>I</mi><mo>*</mo></msubsup></mtd></mtr></mtable><mo>&rsqb;</mo><mfenced open = "[" close = "]"><mtable><mtr><mtd><msub><mi>g</mi><mi>R</mi></msub></mtd><mtd><msub><mi>b</mi><mi>R</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>b</mi><mi>I</mi></msub></mtd><mtd><msub><mi>g</mi><mi>I</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mfenced open = "[" close = 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"]"><mtable><mtr><mtd><msubsup><mi>V</mi><mi>R</mi><mo>*</mo></msubsup></mtd></mtr><mtr><mtd><msubsup><mi>V</mi><mi>I</mi><mo>*</mo></msubsup></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>3</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>式(3)中,为紧急控制措施实施后紧急控制时刻系统中第k台同步机的电磁功率,E″q和E″d分别为d‑q坐标下同步机q轴和d轴暂态电势,紧急控制时刻不发生突变;gR、bR、bI、gI、GR、BR、BI和GI分别为与同步机参数、发电机转子角相关的系数,按以下方式计算:<mrow><msub><mi>g</mi><mi>R</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>R</mi><mi>a</mi></msub><mi>cos</mi><mi>&delta;</mi><mo>+</mo><msubsup><mi>x</mi><mi>q</mi><mrow><mo>&prime;</mo><mo>&prime;</mo></mrow></msubsup><mi>sin</mi><mi>&delta;</mi></mrow><mrow><msubsup><mi>R</mi><mi>a</mi><mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>x</mi><mi>d</mi><mrow><mo>&prime;</mo><mo>&prime;</mo></mrow></msubsup><msubsup><mi>x</mi><mi>q</mi><mrow><mo>&prime;</mo><mo>&prime;</mo></mrow></msubsup></mrow></mfrac><mo>,</mo><msub><mi>b</mi><mi>R</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>R</mi><mi>a</mi></msub><mi>sin</mi><mi>&delta;</mi><mo>-</mo><msubsup><mi>x</mi><mi>d</mi><mrow><mo>&prime;</mo><mo>&prime;</mo></mrow></msubsup><mi>cos</mi><mi>&delta;</mi></mrow><mrow><msubsup><mi>R</mi><mi>a</mi><mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>x</mi><mi>d</mi><mrow><mo>&prime;</mo><mo>&prime;</mo></mrow></msubsup><msubsup><mi>x</mi><mi>q</mi><mrow><mo>&prime;</mo><mo>&prime;</mo></mrow></msubsup></mrow></mfrac></mrow><mrow><msub><mi>b</mi><mi>I</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>R</mi><mi>a</mi></msub><mi>s</mi><mi>i</mi><mi>n</mi><mi>&delta;</mi><mo>-</mo><msubsup><mi>x</mi><mi>q</mi><mrow><mo>&prime;</mo><mo>&prime;</mo></mrow></msubsup><mi>c</mi><mi>o</mi><mi>s</mi><mi>&delta;</mi></mrow><mrow><msubsup><mi>R</mi><mi>a</mi><mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>x</mi><mi>d</mi><mrow><mo>&prime;</mo><mo>&prime;</mo></mrow></msubsup><msubsup><mi>x</mi><mi>q</mi><mrow><mo>&prime;</mo><mo>&prime;</mo></mrow></msubsup></mrow></mfrac><mo>,</mo><msub><mi>g</mi><mi>I</div> 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