電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定控制策略表快速整定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定控制策略表快速 整定方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著現(xiàn)代電力系統(tǒng)向超高壓、大容量、交直流混合互聯(lián)等方向的迅速發(fā)展，W及負(fù) 荷的急遽增長(zhǎng)，使得現(xiàn)代電力系統(tǒng)的同調(diào)性、失穩(wěn)模式和關(guān)鍵輸電斷面等動(dòng)態(tài)特性日益復(fù) 雜。道防線"是我國(guó)電網(wǎng)能夠長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行的成功經(jīng)驗(yàn)，其中的第二道防線是通過(guò) 采取必要的切機(jī)、切負(fù)荷等手段，W確保電網(wǎng)在發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)能夠繼續(xù)保持穩(wěn)定運(yùn)行的 狀態(tài)，而策略表是第二道防線的核屯、和基礎(chǔ)。
[0003]在制定策略表時(shí)，需要預(yù)想一些可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成重大沖擊的嚴(yán)重故障，通過(guò)大 量的重復(fù)性仿真計(jì)算，試湊得到能夠使得系統(tǒng)恢復(fù)穩(wěn)定的控制措施，將嚴(yán)重故障與其所對(duì) 應(yīng)的控制措施構(gòu)成策略表，并提取一些特征量的變化構(gòu)成相應(yīng)的啟動(dòng)條件。當(dāng)實(shí)際電力系 統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，根據(jù)實(shí)測(cè)的電力系統(tǒng)的某些電氣特征量，匹配策略表當(dāng)中對(duì)應(yīng)的控制 措施進(jìn)行控制。其最主要的優(yōu)點(diǎn)是控制措施投入速度快，當(dāng)實(shí)際故障與預(yù)想故障匹配時(shí)，效 果明顯。
[0004]然而，現(xiàn)有的離線或在線穩(wěn)控計(jì)算策略表時(shí)，對(duì)于不穩(wěn)定的事故，需要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)反 復(fù)給定切機(jī)控制措施試湊出有效的切機(jī)控制方案，每個(gè)方案的整定都需要通過(guò)多次仿真計(jì) 算，對(duì)于大量的故障樣本和運(yùn)行工況的組合，該種方法將會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間和人力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為避免暫態(tài)穩(wěn)定控制策略表整定過(guò)程中的大量的重復(fù)性仿真計(jì)算工作，本發(fā)明的 目的在于提供一種電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定控制策略表快速整定方法，對(duì)于不穩(wěn)定的事故仿真功 角曲線，依據(jù)功角曲線的軌跡特征，一次性計(jì)算出保持穩(wěn)定性所需要的切機(jī)控制量，避免暫 態(tài)穩(wěn)定控制策略表整定過(guò)程中對(duì)控制量試湊的大量重復(fù)性仿真計(jì)算工作。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0007]一種電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定控制策略表快速整定方法，其特征在于：對(duì)于不穩(wěn)定的事 故仿真功角曲線，依據(jù)功角曲線的軌跡特征，一次性計(jì)算出保持穩(wěn)定性所需要的切機(jī)控制 量，避免暫態(tài)穩(wěn)定控制策略表整定過(guò)程中對(duì)控制量試湊的大量重復(fù)性仿真計(jì)算工作；
[000引具體包括如下步驟：
[0009] 1)在不同工況下，預(yù)想可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成重大沖擊的故障集，通過(guò)仿真計(jì)算校驗(yàn) 該故障下系統(tǒng)是否穩(wěn)定，若失穩(wěn)則需要制定控制策略；
[0010] 2)分群等值；對(duì)于失穩(wěn)系統(tǒng)，根據(jù)上一步的仿真結(jié)果，將系統(tǒng)分為超前與滯后 兩群，進(jìn)行等值計(jì)算；根據(jù)給定的控制時(shí)刻，獲取控制時(shí)刻對(duì)應(yīng)的等值功角S。和角速度A 及系統(tǒng)給定的控制后最大搖擺角5b;
[0011] 3)計(jì)算給定最大搖擺角下保證系統(tǒng)不失穩(wěn)所需要的控制量APm;
[0012]
[0013]式中；
[0014] A --等值單機(jī)系統(tǒng)恢復(fù)穩(wěn)定時(shí)所需要的控制量；
[0015]S。一-等值單機(jī)系統(tǒng)控制時(shí)刻的功角；
[0016] Aw。一-等值單機(jī)系統(tǒng)控制時(shí)刻的角速度；
[0017]5b一一給定的等值單機(jī)系統(tǒng)的最大搖擺角；
[0018] P。。--等值單機(jī)系統(tǒng)的電磁功率在控制時(shí)刻Tc的值；
[0019]Mt-一等值單機(jī)系統(tǒng)的慣性時(shí)間常數(shù)；
[0020] Pm。--等值單機(jī)系統(tǒng)的機(jī)械功率在控制時(shí)刻Tc的值；
[0021]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定控制策略表快速整定方法，其特征在于：對(duì)于不穩(wěn)定的事故 仿真功角曲線，依據(jù)功角曲線的軌跡特征，一次性計(jì)算出保持穩(wěn)定性所需要的切機(jī)控制量， 避免暫態(tài)穩(wěn)定控制策略表整定過(guò)程中對(duì)控制量試湊的大量重復(fù)性仿真計(jì)算工作； 具體包括如下步驟： 1) 在不同工況下，預(yù)想可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成重大沖擊的故障集，通過(guò)仿真計(jì)算校驗(yàn)該故 障下系統(tǒng)是否穩(wěn)定，若失穩(wěn)則需要制定控制策略； 2) 分群等值：對(duì)于失穩(wěn)系統(tǒng)，根據(jù)上一步的仿真結(jié)果，將系統(tǒng)分為超前與滯后兩群，進(jìn) 行等值計(jì)算；根據(jù)給定的控制時(shí)刻，獲取控制時(shí)刻對(duì)應(yīng)的等值功角S。和角速度Δ ω。，以及 系統(tǒng)給定的控制后最大搖擺角Sb; 3) 計(jì)算給定最大搖擺角下保證系統(tǒng)不失穩(wěn)所需要的控制量ΛPm;
式中： λ一一等值單機(jī)系統(tǒng)恢復(fù)穩(wěn)定時(shí)所需要的控制量； Sc一一等值單機(jī)系統(tǒng)控制時(shí)刻的功角； Δ ωε--等值單機(jī)系統(tǒng)控制時(shí)刻的角速度； Sb一一給定的等值單機(jī)系統(tǒng)的最大搖擺角； Pec一一等值單機(jī)系統(tǒng)的電磁功率在控制時(shí)刻Tc的值； Mt一一等值單機(jī)系統(tǒng)的慣性時(shí)間常數(shù)； Pmc一一等值單機(jī)系統(tǒng)的機(jī)械功率在控制時(shí)刻Tc的值；
式中： APm-一保證系統(tǒng)不失穩(wěn)所需要的控制量； Pmsc一一超前機(jī)群的等值機(jī)械功率在控制時(shí)刻Tc的值； Pmac一一滯后機(jī)群的等值機(jī)械功率在控制時(shí)刻Tc的值； Ms一一超前機(jī)群等值慣性時(shí)間常數(shù)； Ma一一滯后機(jī)群等值慣性時(shí)間常數(shù)； 4) 將控制量分配到各發(fā)電廠：綜合考慮發(fā)電機(jī)的暫態(tài)動(dòng)能和功角對(duì)后續(xù)穩(wěn)定性的影 響，對(duì)超前群中可控機(jī)組計(jì)算發(fā)電機(jī)受擾程度指標(biāo)WJi)，按照發(fā)電機(jī)受擾程度指標(biāo)WJi) 從大到小的方向?qū)Ω鱾€(gè)可控機(jī)組進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序；
式中，Δ Oi。是第i臺(tái)發(fā)電機(jī)在系統(tǒng)慣性中心坐標(biāo)下控制時(shí)刻T。的角速度，δ i。是第 i臺(tái)發(fā)電機(jī)在系統(tǒng)慣性中心坐標(biāo)下控制時(shí)刻T。的功角差，M i是第i臺(tái)發(fā)電機(jī)的慣性時(shí)間常 數(shù)； 在滯后機(jī)群中的可控機(jī)組中選擇ια)大于零的發(fā)電機(jī)組，記為控制地點(diǎn)集合ω α): Ω (i) = {i|ffc(i)>0} 將控制地點(diǎn)集合ω α)中的所有發(fā)電機(jī)按照發(fā)電機(jī)受擾程度指標(biāo)ια)從大到小的順 序進(jìn)行排序便得到切機(jī)地點(diǎn)排序表；當(dāng)保證不失穩(wěn)系統(tǒng)所需要的控制量△ Pm確定后，取總 容量大于AP111且最接近于切機(jī)地點(diǎn)排序表中的前幾臺(tái)發(fā)電機(jī)作為最終的切機(jī)控制 策略； 5)返回1)，進(jìn)行下一個(gè)樣本的仿真計(jì)算。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定控制策略表快速整定方法，對(duì)于不穩(wěn)定的事故仿真功角曲線，依據(jù)功角曲線的軌跡特征，一次性計(jì)算出保持穩(wěn)定性所需要的切機(jī)控制量，避免暫態(tài)穩(wěn)定控制策略表整定過(guò)程中對(duì)控制量試湊的大量重復(fù)性仿真計(jì)算工作，具體步驟為：1、預(yù)想可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成重大沖擊的故障集；2、對(duì)于失穩(wěn)系統(tǒng)，根據(jù)上一步的仿真結(jié)果，將系統(tǒng)分為兩群，進(jìn)行等值計(jì)算，確定控制時(shí)刻，獲取控制時(shí)刻對(duì)應(yīng)的等值功角和角速度，以及系統(tǒng)的最大搖擺角；3、計(jì)算需限定搖擺角所需要的控制量；4、綜合考慮發(fā)電機(jī)的暫態(tài)動(dòng)能和功角的影響，對(duì)可控機(jī)組進(jìn)行排序，確定控制措施；5、返回第1步，進(jìn)行下一個(gè)樣本的仿真計(jì)算。
【IPC分類】G06Q50-06, G06Q10-06
【公開(kāi)號(hào)】CN104866973
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510289618
【發(fā)明人】張保會(huì), 王懷遠(yuǎn), 楊松浩, 郝治國(guó)
【申請(qǐng)人】西安交通大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年5月29日