基于广域测量信息的机组强励与直流紧急功率支援协调控制方法_2

文档序号:9648380阅读:来源:国知局
限,设
为第j个交流线路的输电能力提升空间,j= 1,2,…,N,则A〇Acum.i根据N个交流线路的 输电能力提升空间的最小值确定,其中:
[0034] Pm。、,i为与第i个直流相关的第j个交流线路的最大输电能力,Pi为第j个交流 线路的输送功率,P'。。《.,为修正后的第j个交流线路的输送功率。
[0035] 上述技术特征的进一步特征在于,步骤3-3)具体包括W下步骤:
[0036] 利用扩展等面积准则的互补群惯量中屯、变换对预想故障F的时域仿真轨迹进行 聚合,计算对应等值单机系统的时变功角5、机械功率Pm和电磁功率P。,并执行下述步骤: 3-3-1)利用公式(4)计算加速面积Amc:
[0038] S。和5。分别为故障发生时刻t。和故障清除时刻t。等值单机系统的时变功角;
[0039] 3-3-2)若预想故障F无离线控制策略或ADm。,不小于离线控制策略切机量P与 切荷量町之和,利用公式(5)计算直流紧急支援目标功率AD,并令切机量Pe和切荷量PL 均为0,否则执行3-3-3):
[0041]其中,S。为紧急控制执行时刻t。对应等值单机系统的时变功角,5"为设定的等 值单机系统功角临界值,其中t。=tt+Td,Td为紧急控制执行延时;
[0042] 3-3-3)令直流紧急支援目标功率AD=ADm。,,并依下述不同情况修正切机切负 荷量: 阳0创若A Dmax^Pl,令切荷量Pl为0,切机量P' G=P(;- AD+Pl;否则,令切荷量P' L =Pl- AD,切机量P G不变。
[0044] 本发明的有益效果如下:本发明能够实现同步电源强励、传统切机切负荷及直流 紧急功率支援相协调的紧急控制方案,并基于"在线预决策,实时匹配"的思想,在故障发生 后执行针对此故障预先制订的直流紧急功率支援优先的紧急控制措施。在系统暂态稳定的 首摆和反摆阶段,采取不同的机组实施强励,有效避免机组强励可能引入的控制负效应。
【附图说明】
[0045] 图1为本发明方法的流程图。
【具体实施方式】
[0046] 下面参照图I所示的流程图对本发明作进一步详细描述。
[0047] 图1中步骤1是离线潮流计算机组与直流的相关系数W及交流线路与直流的相关 系数,通过离线仿真计算完成。具体实现方式为:设第i个直流的输送功率摄动为APdi,保 持第i个直流两侧换流站交流母线电压恒定,通过离线潮流计算全网交流线路的有功功率 变化和机组无功功率变化,依线路有功功率变化绝对值由大到小次序取前N条交流线路, 依机组无功功率变化绝对值由大到小次序取M台机组,利用公式(1)计算各机组与第i个 直流的相关系数W及各交流线路与第i个直流的相关系数:
W例式中,r,. ,1为第j个交流线路与第i个直流的相关系数,r 为第k个机组与第 i个直流的相关系数,其中j = 1,2,…,N,k = 1,2,…,M ;APl.为第j个交流线路的有 功功率变化,A Qc k为第k个机组的无功功率变化,A Q C m为第m个机组的无功功率变化。
[0050] 图1中步骤2~步骤3是根据广域测量信息(包括发电机功角、线路实时输送功 率和直流输送功率等信息)生成的系统实时运行工况,对预想故障集中的预想故障进行仿 真,并对其中的失稳故障制订紧急控制措施。具体而言:
[0051] 步骤2 :根据直流实时运行状态信息,确定可参与紧急功率支援的直流集合D。
[0052] 步骤3 :对预想故障集中各个预想故障进行时域仿真,利用扩展等面积准则 巧EAC)对仿真结果进行量化分析,获取发电机分群(临界群、余下群)和稳定裕度等信息, 针对稳定裕度为负的预想故障F,执行下述计算:
[0053] 3-1)计算集合D中各个直流紧急功率支援优先级指标和功率支援方向。
[0054] 具体计算方法:首先获取临界群中各发电机的暂态功角稳定发电机分群模式中的 参与因子,利用公式(2)进行计算:
[0056] 上述式中,义为第i个直流的整流侧换流站与临界群之间的综合电气距离和, 的:,,为第i个直流的逆变侧换流站与临界群之间的综合电气距离和,句为临界群中第j个 发电机的暂态功角稳定发电机分群模式中的参与因子,诚.W为临界群中第j个发电机与第 i个直流的整流侧换流站交流母线之间的电气距离、诚为临界群中第j个发电机与第i 个直流的逆变侧换流站交流母线之间的电气距离,S为临界群中发电机台数;
[0057] 若a;:,. <Xl,.,则对预想故障F而言,第i个直流的功率紧急支援方向为提升功 率、直流紧急功率支援优先级指标等于反之,第i个直流的功率紧急支援方向为回 降功率,直流紧急功率支援优先级指标等于1/ Z:,。
[0058] 其中,上述获取临界群中各发电机的暂态功角稳定发电机分群模式中的参与因子 的方法为专利号为化200910026801. 4、专利名称为"电力系统暂态安全稳定模式中元件参 与因子识别方法"中的暂态功角稳定发电机分群模式中发电机参与因子的识别方法,具体 参见其说明书【具体实施方式】第0017段,即"对于暂态功角稳定发电机分群模式中发电机参 与因子的识别,若暂态功角稳定裕度小于0,对于临界群发电机,计算受扰轨迹经过动态鞍 点值S巧时临界群中各台发电机的加速动能,W临界群中发电机加速动能的最大值作为基 准,把临界群中各台发电机的加速动能与该基准值的比值作为各台发电机的参与因子;对 于余下群发电机,计算受扰轨迹经过DSP时余下群中各台发电机的减速动能,同样W临界 群中发电机加速动能的最大值作为基准,把余下群中各台发电机的减速动能与该基准值的 比值的相反数作为各台发电机的参与因子;若暂态功角稳定裕度大于等于0,对于临界群 发电机,首先要确定受扰轨迹在稳定模式中给出的摆次中临界群等值发电机的加速动能达 到最大值的时刻,W该时刻临界群中发电机加速动能的最大值作为基准,把临界群中各台 发电机该时刻的加速动能与该基准值的比值作为各台发电机的参与因子;对于余下群发电 机,同样W该时刻临界群中发电机加速动能的最大值作为基准,把余下群中各台发电机该 时刻的减速动能与该基准值的比值的相反数作为各台发电机的参与因子"。
[0059] 3-2)根据交流线路输送功率、交流线路与直流相关系数,首先基于直流紧急功率 支援优先级指标对直流集合D中的各个直流排序,利用公式(3)当前工况下直流集合D中 各个直流的紧急支援功率最大值,再对集合D进行求和得到允许的直流紧急支援功率最大 值 A Dmax。 W60] A Dmax. 1 = min (a 1 ? Prate. I-Pact. 1,A DACLim. 1)做
[0061] 其中,A Dmgti为第i个直流的紧急支援功率最大值,a 1为第i个直流允许的紧急 调制倍数(通常取值1.1~1.3)^,。,。.1为第1个直流的额定容量,?。。,.1为第1个直流的当 前输送功率,A 为受N个交流线路输电能力限制的第i个直流的紧急支援功率上限, 设
为第j个交流线路的输电能力提升空间,j = 1,2,…,N,则A 根据N个交流线路的输电能力提升空间的最小值确定,其中:
阳06引Pm。、, i为与第i个直流相关的第j个交流线路的最大输电能力,P。?. i为第j个交流 线路的输送功率,P'。。《.,为修正后的第j个交流线路的输送功率。
[0064] 3-3)利用扩展等面积准则计算针对预想故障F的直流紧急支援目标功率A D,并 对该预想故障的离线切机切负荷策略进行修正,包括W下步骤:利用ffiAC方法的互补群 惯量中屯、变换(CCCOI-RM)对预想故障的时域仿真轨迹进行聚合,得到对应等值单机系统 的时变功角S,机械功率Pm和电磁功率P。,计算针对预想故障F的直流紧急支援目标功率 A D,并对该预想故障的离线切机切负荷策略进行修正。具体计算方法如下: W65] 首先利用公式(4)计算加速面积A。。:
[0067] S。和5。分别为故障发生时刻t。和故障清除时刻t。等值单机系统的时变功角。 阳068] 若该故障无离线控制策略或A Dm。、不小于离线控制策略切机量Pe与切荷量P 之 和,利用公式(5)计算直流紧急支援目标功率AD,并令切机量和切荷量P占匀为0。
[0070] 其中,S。为紧急控制执行时刻t。对应等值单机系统的时变功角,5 "为设定的等 值单机系统功角临界值,其中t。= t c+Td,Td为紧急控制执行延时,一般取值为200ms。
[0071] 否则,令直流紧急支援目标功率AD = ADm。、,并依下述不同情况修正切机切负荷 量:若ADmgx^Pu令切荷量町为0,切机量P
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