一種功率振蕩控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電力系統(tǒng)控制領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種功率振蕩控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)新能源發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)的實(shí)施，全國(guó)已經(jīng)建成若干千萬千瓦級(jí)的風(fēng)電基 地，大量風(fēng)電通過風(fēng)電場(chǎng)匯集站集中外送。另外由于我國(guó)能源分布不均勻，大量電力從能源 基地經(jīng)過長(zhǎng)線路輸送到負(fù)荷中屯、，目前由于大區(qū)電網(wǎng)之間聯(lián)系相對(duì)比較薄弱，近年來國(guó)內(nèi) 電網(wǎng)曾多次發(fā)生功率振蕩現(xiàn)象。功率振蕩頻率較低，一般在0. 2~2. 5化范圍內(nèi)，當(dāng)振蕩較 嚴(yán)重時(shí)，系統(tǒng)不能維持同步運(yùn)行，由功率振蕩造成的穩(wěn)定事故在國(guó)內(nèi)外均有發(fā)生，已引起有 關(guān)方面的重視，需采取有效措施進(jìn)行預(yù)防，并在發(fā)生功率振蕩后應(yīng)能立即檢測(cè)發(fā)現(xiàn)、確定振 蕩源、實(shí)施緊急控制來消除振蕩，防止事故擴(kuò)大。
[0003] 當(dāng)區(qū)域電網(wǎng)與主網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線發(fā)生功率振蕩時(shí)，若能準(zhǔn)確確定發(fā)生功率振蕩的振蕩 源，并切除振蕩源，則能快速平息區(qū)域電網(wǎng)的功率振蕩，若不能確定振蕩源，根據(jù)W往功率 振蕩事故的處理經(jīng)驗(yàn)，若能降低區(qū)域電網(wǎng)與主網(wǎng)交換的功率，也可平息振蕩。W前對(duì)功率振 蕩的研究大多采用離線分析的研究方法，在功率振蕩發(fā)生后通過對(duì)事故錄波數(shù)據(jù)分析與電 網(wǎng)特性的分析確定振蕩源大概位置及引起振蕩的原因，最近有部分專利提出功率振蕩在線 監(jiān)測(cè)的算法，可幫助運(yùn)行人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)發(fā)生功率振蕩，但沒有達(dá)到自動(dòng)確定引起功率 振蕩的振蕩源，并實(shí)施在線實(shí)時(shí)控制的目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的，在于提供一種功率振蕩控制方法，當(dāng)發(fā)生功率振蕩時(shí)，根據(jù)區(qū)域電 網(wǎng)與主網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線的振蕩次數(shù)采取分輪控制方法，該方法可自動(dòng)采取控制措施W平息振蕩。
[0005] 為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：
[0006] 一種功率振蕩控制方法，同時(shí)判斷區(qū)域電網(wǎng)的電源線W及區(qū)域電網(wǎng)與主網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線 是否發(fā)生功率振蕩，如區(qū)域電網(wǎng)與主網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)線發(fā)生功率振蕩，則根據(jù)振蕩次數(shù)采取分輪 控制方法?？刂品椒ㄈ缦拢?br>[0007] 1)判斷區(qū)域電網(wǎng)與主網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)線是否發(fā)生功率振蕩，僅當(dāng)區(qū)域電網(wǎng)與主網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線 發(fā)生功率振蕩時(shí)才采取控制措施，并根據(jù)聯(lián)絡(luò)線振蕩次數(shù)采取分輪控制方法；
[000引2)當(dāng)振蕩次數(shù)Num =化時(shí)采取第一輪控制，化是可供用戶整定的振蕩周期次數(shù) 定值，第一輪采取控制時(shí)，判斷區(qū)域電網(wǎng)的電源線中是否有明確的振蕩源，判斷方法如下：
[0009] ①若區(qū)域電網(wǎng)的電源線中僅一回電源線判出發(fā)生功率振蕩，則判斷該電源線為振 蕩源；
[0010] ②當(dāng)區(qū)域電網(wǎng)的電源線中有多回電源線發(fā)生功率振蕩，則計(jì)算每條發(fā)生功率振蕩 的電源線動(dòng)作前N個(gè)振蕩周期內(nèi)功率平均振幅與該線平均輸送的功率的比值Ki，若比值最 大的電源線與其他電源線的比值滿足下面條件：
[0011] K max-Kother ^ Kset
[0012] 則判斷比值最大的電源線為振蕩源；
[0013] 若判出區(qū)域電網(wǎng)的電源線中有明確的振蕩源則切除該振蕩源；
[0014] 若判不出明確振蕩源時(shí)，則根據(jù)第一輪動(dòng)作時(shí)區(qū)域電網(wǎng)與主網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線交換功率的 大小與振蕩幅度計(jì)算出需要切除的機(jī)組容量，并在區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)切除相應(yīng)容量的發(fā)電機(jī)；切 機(jī)量計(jì)算方法如下：
[0015] ①計(jì)算區(qū)域電網(wǎng)與主網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線動(dòng)作前N個(gè)振蕩周期內(nèi)的平均振幅：
[0016]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種功率振蕩控制方法，其特征在于： 1) 判斷區(qū)域電網(wǎng)與主網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)線是否發(fā)生功率振蕩，僅當(dāng)區(qū)域電網(wǎng)與主網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線發(fā)生 功率振蕩時(shí)才采取控制措施，并根據(jù)聯(lián)絡(luò)線振蕩次數(shù)采取分輪控制方法； 2) 當(dāng)振蕩次數(shù)Num = Ns時(shí)采取第一輪控制，Ns是可供用戶整定的振蕩周期次數(shù)定值， 第一輪采取控制時(shí)，判斷區(qū)域電網(wǎng)的電源線中是否有明確的振蕩源，判斷方法如下： ① 若區(qū)域電網(wǎng)的電源線中僅一回電源線判出發(fā)生功率振蕩，則判斷該電源線為振蕩 源； ② 當(dāng)區(qū)域電網(wǎng)的電源線中有多回電源線發(fā)生功率振蕩，則計(jì)算每條發(fā)生功率振蕩的電 源線動(dòng)作前N個(gè)振蕩周期內(nèi)功率平均振幅與該線平均輸送的功率的比值Ki，若比值最大的 電源線與其他電源線的比值滿足下面條件： K max-Kother 多 Kset 則判斷比值最大的電源線為振蕩源； 若判出區(qū)域電網(wǎng)的電源線中有明確的振蕩源則切除該振蕩源； 若判不出明確振蕩源時(shí)，則根據(jù)第一輪動(dòng)作時(shí)區(qū)域電網(wǎng)與主網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線交換功率的大小 與振蕩幅度計(jì)算出需要切除的機(jī)組容量，并在區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)切除相應(yīng)容量的發(fā)電機(jī)；切機(jī)量 計(jì)算方法如下： ① 計(jì)算區(qū)域電網(wǎng)與主網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線動(dòng)作前N個(gè)振蕩周期內(nèi)的平均振幅：
k_代表當(dāng)前振蕩周期 N-計(jì)算平均振幅使用的振蕩周期個(gè)數(shù) Pzf-區(qū)域電網(wǎng)與主網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線前N個(gè)振蕩周期的功率平均振幅 Pmax_j-區(qū)域電網(wǎng)與主網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線第j個(gè)振蕩周期內(nèi)的最大功率 Pmin_j-區(qū)域電網(wǎng)與主網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線第j個(gè)振蕩周期內(nèi)的最小功率 計(jì)算需切量1 : dPl = KlXPzf Kl為可整定的系數(shù)定值 ② 計(jì)算區(qū)域電網(wǎng)與主網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線前N個(gè)振蕩周期的平均功率： I -± IliaA \!\, -i V ^
Ppj-區(qū)域電網(wǎng)與主網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線前N個(gè)振蕩周期的平均功率 P(t)-區(qū)域電網(wǎng)與主網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線的實(shí)時(shí)功率 Tmax_k-區(qū)域電網(wǎng)與主網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線當(dāng)前振蕩周期最大功率出現(xiàn)的時(shí)刻 Tmax_(k-N)-區(qū)域電網(wǎng)與主網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線當(dāng)前振蕩周期前N個(gè)振蕩周期最大功率出現(xiàn)的時(shí) 刻 計(jì)算需切量2 : dP2 = K2XPpj K2為可整定的系數(shù)定值 ③找出兩個(gè)需切量中的較大值作為第一輪動(dòng)作時(shí)的切機(jī)量： dP = max{dPl, dP2} 并在區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)切除相應(yīng)容量發(fā)電機(jī)； 3)第一輪控制后若振蕩不能平息，則當(dāng)振蕩次數(shù)Num = nXNs時(shí)采取后續(xù)各輪的控制 措施，其中η為大于1的自然數(shù)，根據(jù)動(dòng)作時(shí)區(qū)域電網(wǎng)與主網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線交換功率的大小與振蕩 幅度計(jì)算出各輪需要切除的機(jī)組容量，其計(jì)算方法與第一輪按容量切機(jī)的計(jì)算方法相同， 并在區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)切除相應(yīng)容量發(fā)電機(jī)，直到振蕩平息或達(dá)到最大控制輪次為止。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種功率振蕩控制方法，其特征在于：計(jì)算功率振幅不是計(jì)算 單一振蕩周期的振幅，而是求當(dāng)前期振蕩周期及之前共N個(gè)振蕩周期的功率平均振幅，N應(yīng) 大于或等于5。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種功率振蕩控制方法，其特征在于：求平均功率的積分區(qū)間 是針對(duì)區(qū)域電網(wǎng)與主網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線的N個(gè)完整的振蕩周期這段時(shí)間，不是使用固定長(zhǎng)度的時(shí)間 段內(nèi)的平均功率。
4. 如權(quán)利要求2所述的一種功率振蕩控制方法，其特征在于：采取控制措施的振蕩周 期次數(shù)定值Ns應(yīng)大于計(jì)算平均振幅使用的振蕩周期個(gè)數(shù)Ν，且它們之間的差值應(yīng)大于或等 于3。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種功率振蕩控制方法，其特征在于：可整定的系數(shù)定值Kl的 取值范圍為〇. 3~0. 7, K2的取值范圍為0. 05~0. 25。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種功率振蕩控制方法，其特征在于：最大控制輪次應(yīng)小于或 等于6。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種功率振蕩控制方法，該方法根據(jù)區(qū)域電網(wǎng)與主網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線的振蕩情況采取控制措施，區(qū)域電網(wǎng)發(fā)生功率振蕩后，根據(jù)振蕩次數(shù)采取分輪控制方法，第一輪采取控制時(shí)，若區(qū)域電網(wǎng)的電源線中有明確的振蕩源則切除該振蕩源，否則根據(jù)第一輪動(dòng)作時(shí)區(qū)域電網(wǎng)與主網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線交換功率的大小與振蕩幅度計(jì)算出需要切除的機(jī)組容量，并在區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)切除相應(yīng)容量發(fā)電機(jī)，第一輪控制后若振蕩不能平息，則后續(xù)各輪根據(jù)動(dòng)作時(shí)區(qū)域電網(wǎng)與主網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線交換功率的大小與振蕩幅度計(jì)算出需要切除的機(jī)組容量，并在區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)切除相應(yīng)容量發(fā)電機(jī)，直到振蕩平息或達(dá)到最大控制輪次為止。當(dāng)區(qū)域電網(wǎng)與主網(wǎng)發(fā)生功率振蕩時(shí)，該方法可自動(dòng)采取控制措施以平息振蕩。
【IPC分類】H02J3-24
【公開號(hào)】CN104638663
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510068106
【發(fā)明人】白楊, 常喜強(qiáng), 徐柯, 常東旭, 何強(qiáng), 王良, 王衡, 劉德福, 高楠, 王鵬翔, 李園園, 夏尚學(xué), 任祖怡, 張鋒, 樊國(guó)偉, 郭小龍
【申請(qǐng)人】南京南瑞繼保電氣有限公司, 國(guó)網(wǎng)新疆電力公司
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2015年2月9日