专利名称：一种基于就地电气量测量失步振荡中心位置的判据的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电力系统自动化技术，尤其是涉及一种基于就地电气量测 量系统失步振荡中心位置的判据。
背景技术：
随着特高压电网的建设，各区域电网之间的联系大大加强，稳定特性更加 复杂，迫切需要深入研究极端紧急情况下的电网解列控制技术，现有各种广泛 应用的失步解列装置在发出解列指令时，需要知道振荡中心距离解列装置的远 近，通常通过低电压或阻抗园来确定振荡中心是否在用户需要的解列范围内， 这些判据不能准确的定位振荡中心位置，不能完全满足电网稳定控制的需要， 亟需一种能准确判断振荡中心位置的判据来解决以上问题。
传统的失步解列装置通常以低电压或阻抗确定解列范围，在解列范围内发
生失步振荡，N ( >1)个振荡周期以后解列。但实际上由于电网运行方式特别 复杂，很多时候失步振荡中心并不是落在事先预测的位置，而在多机系统中通 过低电压或常规的阻抗来定位振荡中心是不准确的，甚至相差很大，这样就有 可能导致装置的误动或拒动而产生严重后果。
如果设计出 一种可以准确判断振荡中心位置并结合可靠的快速解列判据的 解列装置，将为解决现有大区互联电网的失步解列控制自适应问题提供一条新 的有效的技术出路。
发明内容
本发明的目的是利用本地的电气量结合相关的线路参数准确测量振荡中 心位置，并实现一种基于就地电气量测量系统失步振荡中心位置的判据。
为了实现上述目的，本发明是采取以下的技术方案来实现的。该技术方案 包括下列步骤
(1 ) 采用基于就地有功无功变化量原理判断失步解列设计方法检测失步 特征点，快速判断系统失步；
(2) 实时采集计算就地的线路电压U、电流I、有功P、无功Q及相位角6;
(3) 当装置检测出系统失步特征点时(利用有功功率和无功功率的变化)，
计算振荡中心的位置；其中，振荡中心位置的计算公式为 丄c二C^.sin(《+ ").L,/(/一Z,),其中^为装置安装处测量的电压，/m
为装置安装处测量的电流，《为装置安装处测量的相位角，/ 为补偿 角，丄,为线路长度，Z，为线路全长的阻抗值；
(4) 当装置检测到失步特征点并且振荡中心在本线路全长的80%以内时， 判断失步解列第一段动作，快速解列线路。
本发明中，披露了一种新的检测电力系统失步解列振荡中心的判据。该判 据通过补偿法求出解列装置安装处与失步振荡中心之间的电压差，利用失步振 荡时振荡中心处电压包络线最低为零的原理，根据就地电气量和相关的线路参 数进行判断，准确可靠。
效果和优点
基于就地电气量的测量失步振荡中心位置的判据的推广应用，结合可靠的 快速解列判据将能够实现就地的、安全可靠、动作快速、动作范围明确的电力系统失步解列控制，并且能够自动适应不同的电网运行方式，实现多套失步解 列装置的协调控制。
(1) 本发明可有效解决常规失步解列装置检测振荡中心位置不准确的问 题。
(2) 本发明能够适应不同电网运行方式的变化。
(3 )本发明为多套失步解列装置的自适应控制提供了技术支撑。 (4)利用基于本发明而研制的三段式失步解列装置，判断准确可靠，不需 要相互通信，设计简单，使用灵活方便，适应性强。
图l是一个典型等两机等值系统示意图
具体实施例方式
下面是本发明的一个优选实施例，以下结合本附图对本发明实现的技术方 案作进一步说明。
如图1所示， 一个典型等两机等值系统，将线路分为两段AB和B， C,失步 解列装置分别装在A、 B、 B' 、 C四点，ZL和Zl2分别代表两段线路的阻抗。
(1) 当振荡中心落在AB之间时，如果采用常规的低电压判据确定解列范围， 如果定值设得过高则安装在ABB' C四点的解列装置均会动作，如果设 得过低又有可能拒动；而采用本判据后能够准确的测量出振荡中心在AB 间，仅有A、 B处的解列装置动作，防止了在振荡时的无序解列。
(2) 当振荡中心落在B' C之间时，如果采用常规的低电压判据确定解列范围，如果定值设得过高则安装在ABB' C四点的解列装置均会动作，如 果设得过低又有可能拒动；而采用本判据后能够准确的测量出振荡中心 在B' C间，仅有B' 、 C处的解列装置动作，防止了在振荡时的无序解 列。
(3)当振荡中心就落在BB'母线附近时，装置测量出振荡中心在正方向的保 护范围内或者在反方向的母线附近，B、B'的解列装置可同时解列动作。
从以上可以看出，本发明通过就地电气量的运算，利用失步振荡时振荡中 心电压包络线最低处电压为零的原理，结合相关的线路参数，准确测量出振荡 中心的位置，有效解决了传统失步解列判据配合困难的问题。
本发明按照优选实施例进行了说明，应当理解，但上述实施例不以任何形 式限定本发明，凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在 本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种基于就地电气量测量系统失步振荡中心位置的判据，其特征在于，包括以下步骤1)采用基于就地有功无功变化量原理判断失步解列设计方法检测失步特征点，快速判断系统失步；2)实时采集计算就地的线路电压U、电流I、有功P、无功Q及相位角θ；3)当装置检测出系统失步特征点时(利用有功功率和无功功率的变化)，计算振荡中心的位置；其中，振荡中心位置的计算公式为LC＝Um·sin(θ+β)·L1/(Im·Z1)，其中Um为装置安装处测量的电压，Im为装置安装处测量的电流，θ为装置安装处测量的相位角，β为补偿角，L1为线路长度，Z1为线路全长的阻抗值；4)当装置检测到失步特征点并且振荡中心在本线路全长的80％以内时，判断失步解列第一段动作，快速解列线路。
全文摘要
本发明公开了一种利用本地的电气量结合相关的线路参数准确测量振荡中心位置，并实现一种基于就地电气量测量系统失步振荡中心位置的判据。基于就地电气量的测量失步振荡中心位置的判据的推广应用，结合可靠的快速解列判据将能够实现就地的、安全可靠、动作快速、动作范围明确的电力系统失步解列控制，并且能够自动适应不同的电网运行方式，实现多套失步解列装置的协调控制。
文档编号H02J3/24GK101441244SQ20081023409
公开日2009年5月27日 申请日期2008年11月21日 优先权日2008年11月21日
发明者刘福锁, 庞晓燕, 张长根, 徐泰山, 方勇杰, 李天华, 李德胜, 杨卫东, 梁汉泉, 伟 王, 薛禹胜, 邵俊松 申请人:国网电力科学研究院;四川省电力公司;南京南瑞集团公司