一种区域电网有功不平衡量测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力系统频率及有功功率响应领域，具体涉及一种区域电网有功不平 衡量测量方法。
【背景技术】
[0002] 电力系统的首要任务是维持电能的供需平衡，当电力系统由于扰动出现有功不平 衡量时，会影响电力系统的频率、电压及功角稳定性。获得电力系统的有功不平衡量是进行 切机、解列以及减载等操作的先决条件。目前，系统的切机、解列以及减载等操作主要是基 于本地响应信息，根据事先整定的策略表进行动作，缺少对整个系统状态的把握，在严重扰 动下可能无法有效保障系统安全稳定运行。因此，充分利用WAMS等测量通信系统，实时监 测电网的运行状态并快速计算扰动后电网的有功不平衡量，对进行下一步的控制及保障电 力系统稳定性都要着重要作用。然而，现有技术中还没有一种方便高效的对区域电网有功 不平衡量测量的方法。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种区域电网有功不平衡量测量方法，用以快速高效的计算 扰动后电网的有功不平衡量。
[0004] 为实现上述目的，本发明的方案包括：
[0005] -种区域电网有功不平衡量测量方法，包括如下步骤：
[0006] (1)测量区域电网内出每台发电机i的有功不平衡量APi;
[0007] ⑵测量该区域电网与外部电网每条联络线1扰动前的传输功率Pi。和扰动后的 传输功率Pn，进而计算出每条联络线1上的有功功率变化AP1= (Pn-Pj;
[0008] (3)通过公另
U十算该区域电网的有功不平衡量AP;其中， N。为该区域电网内发电机总数，Ni为该区域电网与外部电网联络线总数。
[0009]所述步骤（1)中测量区域电网内每台发电机i的有功不平衡量APi的方式是：测 量扰动前后区域电网内每台发电机i的频率变化率dfydt，进而计算出每台发电机i的有 功不平衡〗
.中，fn为系统额定频率，Ti为第i台发电机的惯性时间常 数，Si为第i台发电机的额定容量。
[0010]本发明的有益效果是：通过实测电力系统扰动前后区域电网内所有发电机的频率 变化率以及该区域电网与外部电网所有联络线的传输功率的变化实时地计算该区域电网 的有功不平衡量；对区域电网的运行状态有了整体的把握并为实施下一步控制措施提供参 考，为区域电网实施切机、减载等控制措施提供了依据，为电力系统安全稳定运行提供了保 障。
【附图说明】
[0011] 图1是IEEE39节点系统示意图（虚框部分为区域电网）。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
[0013] 本发明实施例的区域电网有功不平衡量测量方法，包括如下步骤：
[0014] (1)测量扰动前后区域电网内每台发电机i的频率变化率dfi/dt，进而计算出每 台发电机i的有功不平衡量APp
[0015] 测量扰动前后区域电网内每台发电机i的频率变化率，dfVdt表示扰动后40ms的 频率变化率，通过公：
算出每台发电机i的有功不平衡量APi。其中，fn 为系统额定频率，为第i台发电机的惯性时间常数，Si为第i台发电机的额定容量。
[0016] ⑵测量该区域电网与外部电网每条联络线1扰动前的传输功率Pi。和扰动后的 传输功率Pn，进而计算出每条联络线上1的有功功率变化APp
[0017] 测量该区域电网与外部电网每条联络线1扰动前的传输功率Pi。和扰动后40ms时 的传输功率Pn，进而计算出每条联络线1上的有功功率变化APi= (Pn-Pi。）。
[0018] (3)计算该区域电网的有功不平衡量AP。
[0019] 通过公式
[0020]
⑴
[0021] 计算扰动时刻该区域电网的有功不平衡量AP，其中，N。为该区域电网内发电机总 数，K为该区域电网与外部电网联络线总数。
[0022] 在上述实施例中，所述步骤（1)中中测量区域电网内每台发电机i的有功不平衡 量AP,的方式是：测量扰动前后区域电网内每台发电机i的频率变化率dfi/dt，进而计算
出每台发电机i的有功不平衡j 作为其他实施方式，通过其他方式测量 〇 区域电网内出每台发电机i的有功不平衡量APp
[0023] 下面通过具体例子对本发明作进一步详细说明。
[0024] 如图1所示，IEEE39节点系统，虚框内为需要进行有功不平衡量计算的区域电 网，该区域电网内有一台发电机（38号发电机），该区域电网与外部电网间共有三条联络线 (25-26, 3-18, 16-17)。扰动为39号机组跳闸。扰动后40ms，可以测得三条联络线向该区域 电网传输的功率分别增加32MW，131MW，-246Mff，38号机组的频率变化率为-0. 225,该机组 的惯性时间常数为69s，额定容量为100MW，按照公式（1)可求得该区域电网的有功不平衡 量为 32+131-246-0. 225*69*100/50 = -114MW，即有功缺额为 114MW。
【主权项】
1. 一种区域电网有功不平衡量测量方法，其特征在于：包括如下步骤： (1) 测量区域电网内出每台发电机i的有功不平衡量APi; (2) 测量该区域电网与外部电网每条联络线1扰动前的传输功率Pi。和扰动后的传输 功率Pu,进而计算出每条联络线1上的有功功率变化APi= (Pu-Pi。）； 0)通过公式，计算该区域电网的有功不平衡量AP;其中，N。为 该区域电网内发电机总数，Ni为该区域电网与外部电网联络线总数。2. 根据权利要求1所述的区域电网有功不平衡量测量方法，其特征在于：所述步骤 (1)中测量区域电网内每台发电机i的有功不平衡量APi的方式是：测量扰动前后区 域电网内每台发电机i的频率变化率dfi/dt，进而计算出每台发电机i的有功不平衡量其中，f。为系统额定频率，T1为第i台发电机的惯性时间常数，S1为第i 台发电机的额定容量。
【专利摘要】本发明涉及一种区域电网有功不平衡量测量方法，包括如下步骤：(1)测量区域电网内出每台发电机i的有功不平衡量ΔPi；(2)测量该区域电网与外部电网每条联络线l扰动前的传输功率Pl0和扰动后的传输功率Pl1，进而计算出每条联络线l上的有功功率变化ΔPl＝(Pl1-Pl0)；(3)通过公式计算该区域电网的有功不平衡量ΔP。通过实测电力系统扰动前后区域电网内所有发电机的频率变化率以及该区域电网与外部电网所有联络线的传输功率的变化实时地计算该区域电网的有功不平衡量；对区域电网的运行状态有了整体的把握并为实施下一步控制措施提供参考，为区域电网实施切机、减载等控制措施提供了依据，为电力系统安全稳定运行提供了保障。
【IPC分类】G01R21/00
【公开号】CN105203836
【申请号】CN201510549245
【发明人】李晔, 薄志谦, 张鹭, 王庆平, 张保会, 赵颖科, 牟颖, 马晓伟, 王林
【申请人】许继集团有限公司, 西安交通大学, 国家电网公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年8月31日