專利名稱：一種基于暫態(tài)功角穩(wěn)定裕度的超實(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)功角穩(wěn)定裕度的超實(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(guó)學(xué)者于1993年提出了可對(duì)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(guó)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(cè)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(píng)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(duì)系統(tǒng)的再次沖擊和不平衡能量，降低對(duì)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(duì)系統(tǒng)運(yùn)行工況進(jìn)行實(shí)測(cè)，在線計(jì)算并刷新策略表，減少了工況計(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(píng)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(cè)和量化評(píng)估，在提高預(yù)測(cè)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(guó)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(duì)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(jiǎn)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，而預(yù)估校正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(duì)導(dǎo)納參數(shù)進(jìn)行在線辨識(shí)，利用預(yù)估校正法預(yù)測(cè)兩種重合時(shí)序下的系統(tǒng)變化軌跡，并采用擴(kuò)展等面積準(zhǔn)則法(EEAC-extended equal area criteria)法對(duì)變化軌跡進(jìn)行量化評(píng)估，得到暫態(tài)功角穩(wěn)定裕度指標(biāo)，繼而可以確定優(yōu)化重合方案，解決運(yùn)行方式和故障位置失配問題，提高預(yù)測(cè)精度。經(jīng)文獻(xiàn)檢索，該類技術(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)功角穩(wěn)定裕度的超實(shí)時(shí)重合時(shí)序整定方法，通過暫態(tài)功角變化軌跡和穩(wěn)定裕度，優(yōu)化重合方案，在提高預(yù)測(cè)精度的同時(shí)解決傳統(tǒng)“離線計(jì)算、在線匹配”的方法中運(yùn)行方式和故障位置失配的問題。本發(fā)明基于暫態(tài)功角穩(wěn)定裕度的超實(shí)時(shí)重合時(shí)序整定方法，具體按以下步驟進(jìn)行
1. 1通過廣域信息采集系統(tǒng)(WAMS-wide area measurement system)，實(shí)測(cè)采集系統(tǒng)故障引起斷路器跳閘后的電磁功率和功角數(shù)據(jù)，通過式(1)得到包含導(dǎo)納參數(shù)的電磁功率系數(shù)矩陣；
權(quán)利要求
1. 一種基于暫態(tài)功角穩(wěn)定裕度的超實(shí)時(shí)重合時(shí)序整定方法，其特征在于具體步驟如下·1. 1通過WAMS廣域信息采集系統(tǒng)，實(shí)測(cè)采集系統(tǒng)故障引起斷路器跳閘后的電磁功率和功角數(shù)據(jù)，通過式(1)得到包含導(dǎo)納參數(shù)的電磁功率系數(shù)矩陣Pei ；
2. 1. 3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(duì)應(yīng)元素， 使故障線路首端斷線狀況消失，得到導(dǎo)納陣Z1 若故障線路首端斷路器對(duì)應(yīng)母線側(cè)和線路側(cè)的節(jié)點(diǎn)編號(hào)分別為/7、q，則導(dǎo)納陣中/7、q 點(diǎn)對(duì)應(yīng)自導(dǎo)納和互導(dǎo)納按式(3)進(jìn)行修改
3.若線路發(fā)生單相故障采用單相重合閘時(shí)，則按上述方法同時(shí)修改正、負(fù)、零三序?qū)Ъ{陣中對(duì)應(yīng)元素；·1.7基于導(dǎo)納陣72，采用式(4)預(yù)估一校正積分法，求解式(5)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程，預(yù)測(cè)末端重合后功角變化軌跡；·1. 8采用EEAC擴(kuò)展等面積準(zhǔn)則法，對(duì)步驟1. 7中預(yù)測(cè)軌跡進(jìn)行量化評(píng)估，求取暫態(tài)功角穩(wěn)定祐度”·1. 9比較線路首、末端重合時(shí)的暫態(tài)功角穩(wěn)定裕度禮、％，選取較大者對(duì)應(yīng)的重合時(shí)序?yàn)閮?yōu)化重合方案；若知> %，由線路首端首先重合；若久> 4，則由線路末端首先重合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于暫態(tài)功角穩(wěn)定裕度的超實(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。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)(WAMS)提供的故障引起的斷路器跳閘后的電磁功率和功角等實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，采用最小二乘法對(duì)導(dǎo)納參數(shù)進(jìn)行在線辨識(shí)，修改辨識(shí)出的導(dǎo)納陣分別模擬線路首端重合和末端重合，采用預(yù)估校正法預(yù)測(cè)兩種重合時(shí)序下的系統(tǒng)變化軌跡，并采用擴(kuò)展等面積準(zhǔn)則法(EEAC)對(duì)其進(jìn)行量化評(píng)估，得到暫態(tài)功角穩(wěn)定裕度指標(biāo)，選取暫態(tài)功角穩(wěn)定裕度較大者對(duì)應(yīng)的重合時(shí)序?yàn)閮?yōu)化的重合方案。具有預(yù)測(cè)精度高，可解決利用傳統(tǒng)“離線計(jì)算、在線匹配”的方法得到的重合時(shí)序方案運(yùn)行方式和故障位置失配的問題等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02J3/00GK102403721SQ20111037551
公開日2012年4月4日 申請(qǐng)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(qǐng)人:昆明理工大學(xué)