一种电网实时紧急控制方法
【专利摘要】本发明一种电网实时紧急控制方法，属于电力系统领域，本发明克服了初始转子角度过大对于临界机群识别的影响，更加准确地识别临界机群；克服了以往稳态分析中必须进行等值计算的弊端，而是仅仅通过临界机群中的几台发电机组来进行整个系统稳定性的判断，这样就节省了计算量，更加快捷地完成系统稳定性判断；本发明通过临界机群和剩余机群等值计算进行了切机量的推导；基于同步相量测量单元(PMU)，本发明提出的方法可以与传统的暂态稳定方法进行补充，有利于构建大停电的实时防御体系。
【专利说明】一种电网实时紧急控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电力系统领域，具体涉及一种电网实时紧急控制方法。
【背景技术】
[0002]电力系统发展的一大趋势是电网互联，随着电压等级的不断升高和电网规模的逐渐扩大，电力系统的暂态稳定性问题成为最重要的研究问题之一；在电网发生故障后，如果未及时采取相应的措施可能发展为连锁性故障，最终导致大停电，这就对防御大停电的第
二道防线(紧急控制)在维持电力系统安全稳定运行方面提出了更高的要求。
[0003]目前，基于全球定位系统(GPS)的同步相量测量装置(PMU)的研制，为电力系统的监控领域提供了新的研究方向。利用PMU对电压、电流信号进行同步测量，包括幅值、频率和相位信息，通过高速传输网络将电压、电流信号近乎实时地传送到控制中心，并且将电网控制中心中的电压、电流和功角等信息的更新速度由秒级提高到毫秒级，这就为电力系统的动态运行控制提供了新的研究视角。因此，基于同步相量测量技术的暂态稳定实时紧急控制的研究，在理论和实践上都具有十分重要的意义。
[0004]传统的电力系统暂态稳定分析往往基于扩展等面积法(EEAC)和单机等面积法进行机群等值，在积分的基础上，等值机群的计算量较大，计算步骤比较繁琐，比较容易受系统内部不稳定因素的影响，有时无法满足实时性的要求。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的缺点，本发明提出一种电网实时紧急控制方法，以达到克服初始转子角度过大对于临界机群识别的影响、克服以往暂态分析中必须进行等值计算的弊端，仅仅通过临界机群中的几台发电机组来进行整个系统稳定性的判断的目的。
[0006]一种电网实时紧急控制方法，包括以下步骤:
[0007]步骤1、当电网产生故障后，通过相量测量单元实时采集电网内每台发电机的转子角度、转速和有功功率；
[0008]步骤2、根据发电机转速变化量、功率变化量、时间间隔和发电机的转动惯量，确定每台发电机转子角度变化量；
[0009]步骤3、将每台发电机的转子角度变化量由大到小进行排序，确定相邻转子角度变化量差值最大处，将该处前方的所有发电机作为临界机组，将该处后方的所有发电机作为剩余机组；
[0010]步骤4、判断电网是否满足暂态稳定，若满足，则返回步骤1，否则，执行步骤5 ;
[0011]具体为:
[0012]步骤4-1、根据每个发电机的机械功率、每个发电机在每个米样时刻的输出电磁功率、发电机的转子惯性常数和惯性中心参考系下的角加速度，获得每个发电机在每个采样时刻的惯性中心参考系下的不平衡功率；
[0013]计算公式如下:[0014]
【权利要求】
1.一种电网实时紧急控制方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1、当电网产生故障后，通过相量测量单元实时采集电网内每台发电机的转子角度、转速和有功功率； 步骤2、根据发电机转速变化量、功率变化量、时间间隔和发电机的转动惯量，确定每台发电机转子角度变化量； 步骤3、将每台发电机的转子角度变化量由大到小进行排序，确定相邻转子角度变化量差值最大处，将该处前方的所有发电机作为临界机组，将该处后方的所有发电机作为剩余机组； 步骤4、判断电网是否满足暂态稳定，若满足，则返回步骤1，否则，执行步骤5 ; 具体为: 步骤4-1、根据每个发电机的机械功率、每个发电机在每个米样时刻的输出电磁功率、发电机的转子惯性常数和惯性中心参考系下的角加速度，获得每个发电机在每个采样时刻的惯性中心参考系下的不平衡功率； 计算公式如下:
2.根据权利要求1所述的电网实时紧急控制方法，其特征在于，步骤2所述的根据测量的发电机转速变化量、功率变化量、采样周期和发电机的转动惯量，确定每台发电机转子角度变化量，公式如下:
3.根据权利要求1所述的电网实时紧急控制方法，其特征在于，步骤5所述的计算获得临界机组的稳定临界转子角度，进而获得临界机组所需的功率切除量，具体如下: 构建临界机组中所有发电机的等值转子惯性常数、临界机组中所有发电机的等值角速度、临界机组的故障切除角度、临界机组中发电机的机械功率、临界机组的稳定临界转子角度和临界机组所需的功率切除量之间的关系，如公式(4)和公式(5)所示:
【文档编号】H02J3/24GK103997049SQ201410235990
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】杨珺, 孙秋野, 张化光, 刘鑫蕊, 罗艳红, 耿海强, 冯健, 汪刚, 王迎春, 黄博南, 王馨漪 申请人:东北大学