电力系统暂态稳定控制策略表快速整定方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力系统技术领域，具体设及一种电力系统暂态稳定控制策略表快速 整定方法。
【背景技术】
[0002] 随着现代电力系统向超高压、大容量、交直流混合互联等方向的迅速发展，W及负 荷的急遽增长，使得现代电力系统的同调性、失稳模式和关键输电断面等动态特性日益复 杂。道防线"是我国电网能够长期安全稳定运行的成功经验，其中的第二道防线是通过 采取必要的切机、切负荷等手段，W确保电网在发生严重故障时能够继续保持稳定运行的 状态，而策略表是第二道防线的核屯、和基础。
[0003]在制定策略表时，需要预想一些可能会对系统造成重大冲击的严重故障，通过大 量的重复性仿真计算，试凑得到能够使得系统恢复稳定的控制措施，将严重故障与其所对 应的控制措施构成策略表，并提取一些特征量的变化构成相应的启动条件。当实际电力系 统发生严重故障时，根据实测的电力系统的某些电气特征量，匹配策略表当中对应的控制 措施进行控制。其最主要的优点是控制措施投入速度快，当实际故障与预想故障匹配时，效 果明显。
[0004]然而，现有的离线或在线稳控计算策略表时，对于不稳定的事故，需要根据经验反 复给定切机控制措施试凑出有效的切机控制方案，每个方案的整定都需要通过多次仿真计 算，对于大量的故障样本和运行工况的组合，该种方法将会耗费大量的时间和人力。
【发明内容】
[0005]为避免暂态稳定控制策略表整定过程中的大量的重复性仿真计算工作，本发明的 目的在于提供一种电力系统暂态稳定控制策略表快速整定方法，对于不稳定的事故仿真功 角曲线，依据功角曲线的轨迹特征，一次性计算出保持稳定性所需要的切机控制量，避免暂 态稳定控制策略表整定过程中对控制量试凑的大量重复性仿真计算工作。
[0006]为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0007]一种电力系统暂态稳定控制策略表快速整定方法，其特征在于：对于不稳定的事 故仿真功角曲线，依据功角曲线的轨迹特征，一次性计算出保持稳定性所需要的切机控制 量，避免暂态稳定控制策略表整定过程中对控制量试凑的大量重复性仿真计算工作；
[000引具体包括如下步骤：
[0009] 1)在不同工况下，预想可能会对系统造成重大冲击的故障集，通过仿真计算校验 该故障下系统是否稳定，若失稳则需要制定控制策略；
[0010] 2)分群等值；对于失稳系统，根据上一步的仿真结果，将系统分为超前与滞后 两群，进行等值计算；根据给定的控制时刻，获取控制时刻对应的等值功角S。和角速度A 及系统给定的控制后最大摇摆角5b;
[0011] 3)计算给定最大摇摆角下保证系统不失稳所需要的控制量APm;
[0012]
[0013]式中；
[0014] A --等值单机系统恢复稳定时所需要的控制量；
[0015]S。一-等值单机系统控制时刻的功角；
[0016] Aw。一-等值单机系统控制时刻的角速度；
[0017]5b一一给定的等值单机系统的最大摇摆角；
[0018] P。。--等值单机系统的电磁功率在控制时刻Tc的值；
[0019]Mt-一等值单机系统的惯性时间常数；
[0020] Pm。--等值单机系统的机械功率在控制时刻Tc的值；
[0021]
【主权项】
1. 一种电力系统暂态稳定控制策略表快速整定方法，其特征在于：对于不稳定的事故 仿真功角曲线，依据功角曲线的轨迹特征，一次性计算出保持稳定性所需要的切机控制量， 避免暂态稳定控制策略表整定过程中对控制量试凑的大量重复性仿真计算工作； 具体包括如下步骤： 1) 在不同工况下，预想可能会对系统造成重大冲击的故障集，通过仿真计算校验该故 障下系统是否稳定，若失稳则需要制定控制策略； 2) 分群等值：对于失稳系统，根据上一步的仿真结果，将系统分为超前与滞后两群，进 行等值计算；根据给定的控制时刻，获取控制时刻对应的等值功角S。和角速度Δ ω。，以及 系统给定的控制后最大摇摆角Sb; 3) 计算给定最大摇摆角下保证系统不失稳所需要的控制量ΛPm;
式中： λ一一等值单机系统恢复稳定时所需要的控制量； Sc一一等值单机系统控制时刻的功角； Δ ωε--等值单机系统控制时刻的角速度； Sb一一给定的等值单机系统的最大摇摆角； Pec一一等值单机系统的电磁功率在控制时刻Tc的值； Mt一一等值单机系统的惯性时间常数； Pmc一一等值单机系统的机械功率在控制时刻Tc的值；
式中： APm-一保证系统不失稳所需要的控制量； Pmsc一一超前机群的等值机械功率在控制时刻Tc的值； Pmac一一滞后机群的等值机械功率在控制时刻Tc的值； Ms一一超前机群等值惯性时间常数； Ma一一滞后机群等值惯性时间常数； 4) 将控制量分配到各发电厂：综合考虑发电机的暂态动能和功角对后续稳定性的影 响，对超前群中可控机组计算发电机受扰程度指标WJi)，按照发电机受扰程度指标WJi) 从大到小的方向对各个可控机组进行优先级排序；
式中，Δ Oi。是第i台发电机在系统惯性中心坐标下控制时刻T。的角速度，δ i。是第 i台发电机在系统惯性中心坐标下控制时刻T。的功角差，M i是第i台发电机的惯性时间常 数； 在滞后机群中的可控机组中选择ια)大于零的发电机组，记为控制地点集合ω α): Ω (i) = {i|ffc(i)>0} 将控制地点集合ω α)中的所有发电机按照发电机受扰程度指标ια)从大到小的顺 序进行排序便得到切机地点排序表；当保证不失稳系统所需要的控制量△ Pm确定后，取总 容量大于AP111且最接近于切机地点排序表中的前几台发电机作为最终的切机控制 策略； 5)返回1)，进行下一个样本的仿真计算。
【专利摘要】本发明提供一种电力系统暂态稳定控制策略表快速整定方法，对于不稳定的事故仿真功角曲线，依据功角曲线的轨迹特征，一次性计算出保持稳定性所需要的切机控制量，避免暂态稳定控制策略表整定过程中对控制量试凑的大量重复性仿真计算工作，具体步骤为：1、预想可能会对系统造成重大冲击的故障集；2、对于失稳系统，根据上一步的仿真结果，将系统分为两群，进行等值计算，确定控制时刻，获取控制时刻对应的等值功角和角速度，以及系统的最大摇摆角；3、计算需限定摇摆角所需要的控制量；4、综合考虑发电机的暂态动能和功角的影响，对可控机组进行排序，确定控制措施；5、返回第1步，进行下一个样本的仿真计算。
【IPC分类】G06Q50-06, G06Q10-06
【公开号】CN104866973
【申请号】CN201510289618
【发明人】张保会, 王怀远, 杨松浩, 郝治国
【申请人】西安交通大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年5月29日