] 下表为频率变化率误差ef、频率变化率误差的变化率0的决策过程。
[0163] 表1模糊决策规则表
[0164]
[0165] 注：表中空格表示"0"。
[0166] 对功率缺额误差ep、功率缺额误差的变化率^的决策过程同理。
[0167] 以下通过实例对本发明作进一步的补充说明：
[0168] 选用MATLAB作为仿真平台，按照本发明的步骤，选用四机两区域的交直流混联系 统进行策略的仿真。先利用传统UFLS整定方案进行仿真，然后再针对同一事故选用本发明 所提的在线频率控制方案进行对比仿真。仿真模型的主要参数如下表。
[0169] 表2模型主要参数
[0170]
[0172] 故障情况设置如下：在t=Is时，节点14出现有功功率缺额，传统法仿真时功 率缺额的大小是区域2总负荷的50%，在线法仿真时功率缺额的大小是区域2总负荷的 50. 5%，功率缺额设置有偏差主要是考虑实际系统中出现的功率缺额数值也会和历史库中 的数据有偏差，所得电力系统频率的变化曲线图如附图5所示。
[0173] 综上所述，电力系统中缓慢或微小的频率波动并不会对系统造成严重的危害，因 此频率稳定的控制技术可采取自动频率控制方案和EAGC/HVDC配合的方案。其中自动频率 控制方案考虑了负荷本身的频率特性和发电机组的频率特性，对频率进行控制。而EAGC/ HVDC技术对能较有效的对较大扰动引起的频率下降进行控制。最后UFLS能通过切除部分 负荷来保证在大扰动下系统不会崩溃。三种频率稳定控制方法的配合能应对电力系统中的 大部分扰动引起的频率下降。
[0174] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种基于源荷特性的在线频率综合控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 对于交直流混联系统出现APsS APpl的偶然事故，采用自动频率控制子策略，同时手 动甩负荷装置应处于待命状态； 对于交直流混联系统出现的偶然事故，采用自动频率控制子策略 和紧急发电控制和高压直流功率支援策略； 对于交直流混联系统出现APs> APp2的偶然事故，采用自动频率控制子策略、紧急发 电控制和高压直流功率支援策略和低频减载策略； 其中APsS当前事故引起的功率缺额，> 为策略的启动的判 据。2. 根据权利要求1所述的基于源荷特性的在线频率综合控制方法，其特征在于，所述 低频减载策略包括下列步骤： 51、 建立历史优秀UFLS整定数据库，其中UFLS参数整定的格式如下：其中fn为第η轮减载的动作频率，△ t n为第η轮减载的时延，△ P stedin为第η轮减载的 负荷切除量，同时需要记录减载过程中当频率下降到UFLS各轮启动值时的有功功率缺额 和频率变化率，如下：其中Pdrfl。和/0为交直流混联系统初始有功功率缺额和初始频率变化率，PdrflJB 为 频率下降到第η轮启动值时的有功功率缺额和频率变化率； 52、 采集交直流混联系统中故障地点以及故障瞬间频率变化率； 53、 将初始频率变化率作为启动判据进行快速减载； 54、 计算交直流混联系统中不平衡有功功率； 55、 利用交直流混联系统中实际数据更新历史整定，进行动态修正UFLS整定方案； 56、 利用模糊控制技术对低频减载策略进行在线控制。3. 根据权利要求2所述的基于源荷特性的在线频率综合控制方法，其特征在于，所述 S5利用交直流混联系统中实际数据更新历史整定，进行动态修正UFLS整定方案具体包括： S5 UUFLS装置的初始化； 计算出系统在扰动初始时刻的频率变化率j和有功功率缺额W 在历史优秀 UFLS整定数据库中匹配故障地点、系统有功功率缺额百分比，选择最符合的一组历史方案 初始化UFLS装置，如下： UFLS初始化方案：假设W w。和j为频率下降到UFLS第η启动值时的有功功率缺额和频率变化率， M。,+1和为频率下降到UFLS第η启动值后一个采样时刻的有功功率缺额和频率变 化率； 552、 建立模糊控制模型； 将选取的历史数据作为模糊控制系统的给定输入量，将交直流混联系统实际测量所得 的数据作为实际输入量，并且假定初始功率缺额和初始频率变化率的误差作为最大误差， 即：令初始功率缺额的误差和下一采样时刻的功率缺额的误差的变化率作为最大误差变 化率：553、 模糊域转化； 分别求出频率变化率误差ef、频率变化率误差的变化率0、功率缺额误差ep、功率缺额 误差的变化率&，通过量化因子hf、K%f、、p、K% p分别将输入变量频率变化率误差、频率 变化率误差的变化率、功率缺额误差、功率缺额误差变化率模糊化，得出相应的模糊论域， 分别计算出Ef、ECf、Ep和ECp。4. 根据权利要求2所述的基于源荷特性的在线频率综合控制方法，其特征在于，所述 S6利用模糊控制技术对低频减载策略进行在线控制具体包括： 561、 计算计算误差e和误差变化率其中所述误差e是给定值和实际测量值相比较 得出的，而所述误差变化率是所述误差e在一个采样周期内增量； 562、 对输入量、输出量的模糊化； 563、 制订模糊控制规则和进行模糊推理； 564、 运行查表法进行模糊量控制量的精确化。5. 根据权利要求2所述的基于源荷特性的在线频率综合控制方法，其特征在于，所述 历史优秀UFLS整定数据库包括各轮动作频率、各轮动作时延、各轮减载的负荷切除量以及 各轮启动时的有功功率缺额和频率变化率。6. 根据权利要求1所述的基于源荷特性的在线频率综合控制方法，其特征在于，考虑 切负荷有效性和经济性制定所述低频减载策略，具体如下： a、考虑切负荷有效性和经济性，建立采用计及节点负荷的切除对频率恢复稳定的有效 度和节点单位切负荷的费用的目标函数其中，a和b分别是节点负荷的切除对频率恢复的有效度和节点单位切负荷的费用的 权重，I1为切除节点负荷的经济费用，炉为点负荷切除对频率恢复的有效度； b、按F值的大小对负荷进行从大到小的排序，确定负荷切除顺序。7. 根据权利要求2所述的基于源荷特性的在线频率综合控制方法，其特征在于，所述 步骤S2中利用WMAS系统采用数值计算方法计算出故障瞬间系统频率的变化率。8. 根据权利要求2所述的基于源荷特性的在线频率综合控制方法，其特征在于，所述 步骤S3中启动判据为1.5。9. 根据权利要求2所述的基于源荷特性的在线频率综合控制方法，其特征在于，所述 步骤S4中根据发电机的转子运动方程可计算出系统的不平衡功率，其中，所述运动方程 为：其中为电力系统全部发电机的额定功率总和，fN为电力系统的额定频率， 1^为交直流混联系统惯性中心的等效惯性时间常数。
【专利摘要】本发明设计了一种基于源荷特性的在线频率综合控制方法，该方法应用于交直流混联系统中，将自动频率控制策略、紧急发电控制和高压直流功率支援策略和低频减载策略作为子策略，协调地组合于在线频率综合控制策略中。三个子策略相互配合，有针对性解决电力系统中出现的不同严重性的频率下降的事件，主要是根据出现事故的严重程度和各个子策略能解决事故严重程度的能力大于事故严重程度的原则选择出最优的频率控制方案。并且在频率控制的过程中，利用WAMS广域测量系统以及SCADA系统实时监测电力系统各元件的运行信息，实时地反馈于频率控制的方案中，在线地修正控制方案，获得最适合当前事故的频率控制方案。
【IPC分类】H02J3/14, H02J3/02
【公开号】CN105356472
【申请号】CN201510810235
【发明人】胡海文, 杜兆斌, 张尧, 陈建熹, 黄炳祥
【申请人】华南理工大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月20日