專利名稱：一種基于暫態(tài)電壓安全裕度的超實(shí)時(shí)重合時(shí)序整定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于暫態(tài)電壓安全裕度的超實(shí)時(shí)重合時(shí)序整定方法，屬于電力系統(tǒng)穩(wěn)定與控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，電力系統(tǒng)第二道防線中緊急控制廣泛采用“離線計(jì)算，在線匹配”的控制方案。為解決離線計(jì)算出的策略表在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)的工況失配問題，我國學(xué)者于1993年提出了可對系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)實(shí)時(shí)追蹤的“在線預(yù)決策，實(shí)時(shí)匹配”穩(wěn)定控制框架。國電自動(dòng)化研究院研發(fā)的在線預(yù)決策系統(tǒng)(OPS-online predisicion system)自1999年在陜西東部電網(wǎng)首次成功應(yīng)用后，現(xiàn)已在河南電網(wǎng)，江蘇電網(wǎng)和山東電網(wǎng)等得到應(yīng)用。隨著同步相量測量單兀(PMU-phasor measument unit)禾口廣域信息米集系統(tǒng)(WAMS-wide area measurement system)在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，可實(shí)時(shí)獲得具有足夠精度反映系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的數(shù)據(jù)，為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的超實(shí)時(shí)暫態(tài)穩(wěn)定評估和控制提供了契機(jī)。重合時(shí)序的優(yōu)化，旨在盡量減少重合于永久故障時(shí)對系統(tǒng)的再次沖擊和不平衡能量，降低對電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的不利影響，提升網(wǎng)絡(luò)傳輸能力。重合時(shí)序的在線整定與優(yōu)化，與其它傳統(tǒng)的安全穩(wěn)定控制措施一起，共同筑就了保持電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的第2道防線。但離線計(jì)算重合時(shí)序整定策略，需考慮運(yùn)行方式和故障位置變化，存儲(chǔ)量大，且實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)行方式復(fù)雜而多變，在線匹配時(shí)難免出現(xiàn)失配情況。而在線預(yù)決策、實(shí)時(shí)匹配的控制方案，對系統(tǒng)運(yùn)行工況進(jìn)行實(shí)測，在線計(jì)算并刷新策略表，可以減少工況計(jì)算引入的誤差。目前實(shí)際應(yīng)用的OPS系統(tǒng)在線完成一次穩(wěn)定計(jì)算、評估和策略表更新的時(shí)間一般在5-10分鐘，因此得到的重合時(shí)序策略與重合閘投入時(shí)的實(shí)際工況有一定的時(shí)差。超實(shí)時(shí)控制基于實(shí)時(shí)工況進(jìn)行受擾軌跡預(yù)測和量化評估，在提高預(yù)測精度的同時(shí)，可以解決傳統(tǒng)“離線計(jì)算、在線匹配”方法中運(yùn)行方式和故障位置失配的問題。EEAC擴(kuò)展等面積準(zhǔn)則法由我國學(xué)者薛禹勝提出，該方法根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行工況和故障條件，對多機(jī)系統(tǒng)作雙機(jī)等值，把發(fā)電機(jī)組分為受擾嚴(yán)重的臨界機(jī)群和非臨界機(jī)群兩個(gè)集合，并將兩個(gè)集合變換為兩臺(tái)等值機(jī)，每一等值機(jī)模擬相應(yīng)集合內(nèi)發(fā)電機(jī)的動(dòng)態(tài)，最后將兩機(jī)等值系統(tǒng)化為單機(jī)無窮大母線系統(tǒng)，再用等面積準(zhǔn)則進(jìn)行暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算和判定。此法具有快速簡捷之特點(diǎn)，且能計(jì)算穩(wěn)定裕度的靈敏度。最小二乘法是一種數(shù)學(xué)優(yōu)化方法，通過最小化誤差的平方和尋找數(shù)據(jù)的最佳函數(shù)匹配，而改進(jìn)歐拉法是一種常用的求解常微分方程的方法。采用最小二乘法對導(dǎo)納參數(shù)進(jìn)行在線辨識，利用改進(jìn)歐拉法預(yù)測兩種重合時(shí)序下的節(jié)點(diǎn)電壓變化軌跡，并計(jì)算暫態(tài)電壓安全裕度，選取暫態(tài)電壓安全裕度較大者對應(yīng)的重合時(shí)序?yàn)閮?yōu)化的重合方案，可以實(shí)現(xiàn)對電壓變化軌跡的量化評估，解決運(yùn)行方式和故障位置失配問題，提高預(yù)測精度。經(jīng)檢索，利用最小二乘法和改進(jìn)歐拉法預(yù)測節(jié)點(diǎn)電壓變化軌跡，繼而計(jì)算暫態(tài)電壓安全裕度和優(yōu)化重合方案，解決運(yùn)行方式和故障位置失配問題的技術(shù)，目前尚無報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于暫態(tài)電壓安全裕度的超實(shí)時(shí)重合時(shí)序整定方法，利用最小二乘法和改進(jìn)歐拉法預(yù)測節(jié)點(diǎn)電壓變化軌跡，優(yōu)化重合方案，在提高預(yù)測精度的同時(shí)解決運(yùn)行方式和故障位置失配的問題。本基于暫態(tài)電壓安全裕度的超實(shí)時(shí)重合時(shí)序整定方法的具體實(shí)施步驟如下
1.1通過WAMS (wide area measurement system)廣域信息采集系統(tǒng)，采集擾云力后節(jié)點(diǎn)電壓和電流實(shí)測數(shù)據(jù)，然后根據(jù)式(1)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)方程和式(2)導(dǎo)納陣最小二乘辨識值方程，用最小二乘法辨識法求取導(dǎo)納陣J
FU= I(1)
I = IU1(Ulf)-1(2)
式中，[J、/為節(jié)點(diǎn)電壓、電流向量， 為導(dǎo)納陣I的最小二乘辨識值，T表示對矩陣進(jìn)行轉(zhuǎn)置計(jì)算；
1. 2采用下述方法，模擬線路首端投入重合閘，修改導(dǎo)納陣7中故障線路對應(yīng)元素，使故障線路首端斷線狀況消失，得到導(dǎo)納陣&
若故障線路首端斷路器對應(yīng)母線側(cè)和線路側(cè)的節(jié)點(diǎn)編號分別為/A q，按式(3)修改導(dǎo)納陣中A Q點(diǎn)對應(yīng)自導(dǎo)納和互導(dǎo)納
權(quán)利要求
1. 一種基于暫態(tài)電壓安全裕度的超實(shí)時(shí)重合時(shí)序整定方法，其特征在于具體步驟如下
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于暫態(tài)電壓安全裕度的超實(shí)時(shí)重合時(shí)序整定方法，其特征在于所述步驟1. 9中，預(yù)測過程是否結(jié)束，通過是否到達(dá)預(yù)設(shè)計(jì)算時(shí)間或發(fā)電機(jī)組間功角差是否大于設(shè)定值進(jìn)行判斷。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于暫態(tài)電壓安全裕度的超實(shí)時(shí)重合時(shí)序整定方法，屬電力系統(tǒng)穩(wěn)定與控制技術(shù)領(lǐng)域。當(dāng)交流輸電線路故障時(shí)，根據(jù)將廣域信息采集系統(tǒng)提供的故障引起的斷路器跳閘后的節(jié)點(diǎn)電壓和電流等實(shí)測數(shù)據(jù)，采用最小二乘法在線辨識導(dǎo)納陣，修改辨識出的導(dǎo)納陣分別模擬線路首端重合和末端重合，采用改進(jìn)歐拉法預(yù)測兩種重合時(shí)序下的節(jié)點(diǎn)電壓變化軌跡，并計(jì)算暫態(tài)電壓安全裕度，實(shí)現(xiàn)對電壓變化軌跡的量化評估，選取暫態(tài)電壓安全裕度較大者對應(yīng)重合時(shí)序?yàn)閮?yōu)化重合方案。本方法利用最小二乘法和改進(jìn)歐拉法預(yù)測節(jié)點(diǎn)電壓變化軌跡，優(yōu)化重合方案，在提高預(yù)測精度的同時(shí)，解決了傳統(tǒng)“離線計(jì)算、在線匹配”方法得到的重合時(shí)序方案運(yùn)行方式和故障位置失配問題。
文檔編號H02J3/00GK102403720SQ20111037549
公開日2012年4月4日 申請日期2011年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月23日
發(fā)明者孫向飛, 孫士云, 束洪春, 董俊 申請人:昆明理工大學(xué)