5)驗(yàn)證
[0062] 通過給定的建議發(fā)電機(jī)調(diào)整范圍，將發(fā)電機(jī)調(diào)整到相應(yīng)數(shù)值，計(jì)算暫態(tài)穩(wěn)定性，查 看功角曲線驗(yàn)證系統(tǒng)是否暫態(tài)穩(wěn)定。
[0063] 具體實(shí)例：
[0064]以圖1所示10機(jī)39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為例。故障設(shè)置:系統(tǒng)在Os發(fā)生三相短路，故障點(diǎn)為18 母線，故障持續(xù)時(shí)間為〇. 19s，此時(shí)為狀態(tài)1。圖2為所提出的暫態(tài)穩(wěn)定智能調(diào)控策略圖。
[0065] (1)計(jì)算當(dāng)前狀態(tài)1的各支路勢(shì)能指標(biāo)SBI-確定最脆弱支路及暫態(tài)穩(wěn)定情況
[0066] 首先根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)的暫態(tài)數(shù)據(jù)計(jì)算調(diào)控前狀態(tài)1的各支路勢(shì)能曲線如圖3所示，可 以得到電網(wǎng)的各個(gè)支路的勢(shì)能分布情況，各支路穩(wěn)定度指標(biāo)也可同時(shí)計(jì)算獲得，部分SBI指 標(biāo)如表1所示，因?yàn)榇嬖赟BI (支路16-19)、SBI (支路34-20)近似為0,可知系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)1為 失穩(wěn)狀態(tài)。最脆弱支路可知為支路16-19,若對(duì)應(yīng)緊急狀態(tài)1的SBI( 16-19)較小，即存在潛在故 障，采用暫態(tài)穩(wěn)定智能調(diào)控策略進(jìn)行調(diào)整。
[0067]表1狀態(tài)1的支路穩(wěn)定度指標(biāo)SBI
[0069] 本算例狀態(tài) 1 的 SBI(i6-19) = 0.013578。
[0070] (2)鑒別最領(lǐng)先發(fā)電機(jī)組
[0071]通過發(fā)電機(jī)動(dòng)能斜率的計(jì)算，并按發(fā)電機(jī)動(dòng)能斜率絕對(duì)值大小排序，如表2,同時(shí) 結(jié)合潮流走向判別送受端，則可鑒別出最領(lǐng)先發(fā)電機(jī)，即可知該算例狀態(tài)1下，G33、G34為送 端機(jī)群，根據(jù)發(fā)電機(jī)動(dòng)能斜率大小，可知系統(tǒng)的最領(lǐng)先發(fā)電機(jī)為G34，且Pg 34 = 5.08p.u.。即 調(diào)整對(duì)象為發(fā)電機(jī)G34。
[0072]表2狀態(tài)1的發(fā)電機(jī)動(dòng)能斜率指標(biāo)dEk/dt

[0074] (3)給出發(fā)電機(jī)調(diào)整的極限功率
[0075] a)兩點(diǎn)法求取線性表達(dá)式
[0076]建立穩(wěn)定指標(biāo)SBI與切機(jī)量Pe的函數(shù)關(guān)系，如圖4。利用插值法取兩次發(fā)電機(jī)有功 出力對(duì)應(yīng)的SB I進(jìn)行線性擬合，在穩(wěn)定狀態(tài)1的基礎(chǔ)上，再計(jì)算一次P1對(duì)應(yīng)的SB I!，利用兩次 計(jì)算結(jié)果，求取SBI (16-⑶與G34的近似線性關(guān)系。
[0077] 本算例選取G34分別為5.08，4.08兩種情況，對(duì)應(yīng)Pgm = 5.08時(shí)，系統(tǒng)的支路16-19 的SBI = 0.0136，PG34 = 4.08時(shí)，系統(tǒng)的支路16-19的SBI =6.9836,根據(jù)SBI-Pe的局部線性函 數(shù)關(guān)系，y = kx+b，將兩點(diǎn)帶入，確定直線表達(dá)式為：y = -6.97x+35.4212。即斜率為K = -6.97〇
[0078] b)求取發(fā)電機(jī)有功極限功率PGlim
[0079] 將SBI = 0，求取G34機(jī)的極限功率為:PGii"ax = 5.082，因?yàn)橛幸欢ㄓ?jì)算誤差，留有 一定裕度將實(shí)際值乘以一定系數(shù)變?yōu)镻' Giim=PGii?ax*0.95 = 4.8279作為有功功率極限值。
[0080] c)求取發(fā)電機(jī)有功輸出量范圍
[0081 ]發(fā)電機(jī)G34的有功功率輸出范圍為：[0，P'(；iim]。
[0082] (4)給出發(fā)電機(jī)有功功率出力建議調(diào)整范圍
[0083]為了使系統(tǒng)由失穩(wěn)狀態(tài)變成穩(wěn)定狀態(tài)，可將目標(biāo)值SBI = 4帶入，確定G34的有功功 率出力Pmin。根據(jù)靈敏度斜率為負(fù)，可知要想使系統(tǒng)變?yōu)楦€(wěn)定，發(fā)電機(jī)有功功率出力應(yīng)為 減少，同時(shí)考慮發(fā)電機(jī)的最小出力Pm in，所以實(shí)際發(fā)電機(jī)G34的有功功率出力調(diào)整范圍為： [Pmin，0.95*P0]，其中Po為發(fā)電機(jī)額定有功功率。
[0084] 則發(fā)電機(jī)的有功功率出力建議調(diào)整為PmE [Ρ^,Ρ%]，其中P7q = O.95Po。
[0085] (5)驗(yàn)證
[0086]給出具體方案:本算例建議的發(fā)電機(jī)調(diào)整范圍為：[4.5081，4.8260]，調(diào)控對(duì)象為 G34〇
[0087]按計(jì)算出的調(diào)控策略調(diào)整G34出力，如調(diào)整G34機(jī)出力為4.73,再計(jì)算一下當(dāng)前狀 態(tài)的各支路勢(shì)能曲線如圖5所示，通過對(duì)比調(diào)整前后的各支路SBI指標(biāo)可知，如圖6，SBI數(shù)值 變大，可知系統(tǒng)已經(jīng)變?yōu)榉€(wěn)定狀態(tài)，系統(tǒng)各支路穩(wěn)定度指標(biāo)均有所改善，特別是對(duì)比調(diào)控前 后割集16-19的SBI值可知，如圖7,調(diào)控后割集16-19的SBI值明顯變大，且與預(yù)設(shè)的給定裕 度值相差不大，達(dá)到調(diào)控目的。此外，由如圖8、9所示的調(diào)控前后的發(fā)電機(jī)功角曲線可知，系 統(tǒng)已經(jīng)變成穩(wěn)定。綜上，所提出的基于暫態(tài)能量函數(shù)綜合指標(biāo)的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定智能調(diào) 控方法起到了較好的調(diào)控效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于暫態(tài)能量函數(shù)綜合指標(biāo)的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定智能調(diào)控方法，其特征是，它 包括以下步驟： (1) 計(jì)算當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)的各支路在振蕩過程中的穩(wěn)定度指標(biāo)（Branch Stability Index)，縮寫SBI，確定電網(wǎng)最脆弱支路及暫態(tài)穩(wěn)定情況 定義支路在振蕩過程中的穩(wěn)定度指標(biāo)： 式中：心奴(〖μΛμ·) = if]終為支路k在故障后振蕩過程中的勢(shì) Jtak 能;Pk(tbk)為支路k在故障后勢(shì)能第一次達(dá)到極大值時(shí)的有功功率;1為支路數(shù);tak為支路勢(shì) 能VPEK(t)第一次達(dá)到極小值時(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻;tbk為支路勢(shì)能VPEK(t)第一次達(dá)到極大值時(shí)對(duì)應(yīng) 的時(shí)刻；療:為支路k穩(wěn)態(tài)時(shí)的有功功率;Pk為支路k的有功功率；ω Ν為發(fā)電機(jī)的額定角頻 率； 計(jì)算當(dāng)前電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，獲取相關(guān)暫態(tài)數(shù)據(jù)，計(jì)算支路勢(shì)能脆弱性判別指標(biāo)按SBI值 排序，若SBI值較小且接近為0,則說明系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)是失穩(wěn)狀態(tài)，需要進(jìn)行緊急調(diào)控，同 時(shí)根據(jù)SBI排序最小且近似為0的支路構(gòu)成電網(wǎng)的最脆弱支路； (2) 鑒別最領(lǐng)先發(fā)電機(jī)組 定義發(fā)電機(jī)動(dòng)能函數(shù)為： 匕十X. (2) 式中:Mi為發(fā)電機(jī)i轉(zhuǎn)子慣性時(shí)間常數(shù)；ω i為發(fā)電機(jī)i的角頻率;Vki為第i臺(tái)發(fā)電機(jī)的動(dòng) 能； 再定乂發(fā)電機(jī)動(dòng)能斜率指標(biāo)： dVki/dt= (Vki(t+1)-Vki(t))/step (3) 式中：dVki/dt為發(fā)電機(jī)i的動(dòng)能斜率;Vki(t)為第i臺(tái)發(fā)電機(jī)t時(shí)刻的動(dòng)能;Vki(t+1)為第 i臺(tái)發(fā)電機(jī)t+Ι時(shí)刻的動(dòng)能;step為計(jì)算步長； 通過發(fā)電機(jī)動(dòng)能斜率的計(jì)算，并按發(fā)電機(jī)動(dòng)能斜率絕對(duì)值大小進(jìn)行排序，同時(shí)根據(jù)聯(lián) 絡(luò)線潮流方向區(qū)分送受端，則能夠鑒別出最領(lǐng)先發(fā)電機(jī)，即選取送端機(jī)群中動(dòng)能斜率最大 的為最領(lǐng)先發(fā)電機(jī)，確定發(fā)電機(jī)調(diào)整對(duì)象和機(jī)群的選?。? (3) 給出發(fā)電機(jī)調(diào)整的有功極限功率 a) 兩點(diǎn)法求取線性表達(dá)式 求取兩次領(lǐng)先發(fā)電機(jī)不同有功功率下的支路勢(shì)能指標(biāo)SBI值，利用兩次結(jié)果計(jì)算發(fā)電 機(jī)有功功率Pe與SBI函數(shù)關(guān)系式； b) 求取發(fā)電機(jī)有功極限功率 假設(shè)SBI = 0,求取發(fā)電機(jī)有功極限功率； c) 求取發(fā)電機(jī)有功功率輸出量范圍 利用設(shè)定的預(yù)想穩(wěn)定度SBI值，求取發(fā)電機(jī)調(diào)整下限； (4) 給出發(fā)電機(jī)調(diào)整的建議調(diào)整范圍； (5) 驗(yàn)證 通過給定的建議發(fā)電機(jī)調(diào)整范圍，將發(fā)電機(jī)調(diào)整到相應(yīng)數(shù)值，計(jì)算暫態(tài)穩(wěn)定性，查看功 角曲線驗(yàn)證系統(tǒng)是否暫態(tài)穩(wěn)定。
【專利摘要】本發(fā)明是一種基于暫態(tài)能量函數(shù)綜合指標(biāo)的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定智能調(diào)控方法，其特點(diǎn)是，包括：計(jì)算當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)的各支路在振蕩過程中的穩(wěn)定度指標(biāo)，確定電網(wǎng)最脆弱支路及暫態(tài)穩(wěn)定情況；鑒別最領(lǐng)先發(fā)電機(jī)組；給出發(fā)電機(jī)調(diào)整的有功極限功率；給出發(fā)電機(jī)調(diào)整的建議調(diào)整范圍；驗(yàn)證是否暫態(tài)穩(wěn)定等步驟。能夠從網(wǎng)絡(luò)勢(shì)能和發(fā)電機(jī)動(dòng)能的角度對(duì)系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定做出綜合評(píng)價(jià)，利用支路勢(shì)能進(jìn)行暫態(tài)穩(wěn)定評(píng)估及脆弱割集選取，利用發(fā)電機(jī)動(dòng)能斜率判別調(diào)控對(duì)象，利用支路勢(shì)能指標(biāo)與發(fā)電機(jī)有功功率的函數(shù)關(guān)系確定調(diào)整的建議調(diào)整范圍，構(gòu)成了以能量體系為主線的暫態(tài)穩(wěn)定智能調(diào)控策略。具有方法科學(xué)合理，計(jì)算簡單、結(jié)果準(zhǔn)確，易于實(shí)現(xiàn)且工程應(yīng)用價(jià)值高等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】H02J3/24
【公開號(hào)】CN105470981
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610016478
【發(fā)明人】劉鋮, 蔡國偉, 孫正龍, 劉旭, 王禎祎
【申請(qǐng)人】東北電力大學(xué)
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2016年1月11日