[發明專利]基于du cosφ/dt自適應調整u cosφ基準值的電力系統失步判別方法

無效

• 申請號: 201010182503.7
• 申請日: 2010-05-25
• 公開（公告）號: CN101858950A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 宗洪良;衛志農;孫國強;龐博
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明涉及一種電力系統穩定的判別方法，尤其是對電力系統的失步檢測判別方法。

背景技術

電力系統失去同步(或稱功角穩定破壞)時，如不及時處理，將引起災難性后果。失步解列作為保證電力系統安全運行的重要措施，是保證整個電網不致完全崩潰的最后一道防線。判定電網失步時將系統解列為兩個部分、在送端采取切除足夠數量的機組或在受端切除足夠數量的負荷是防止事故擴大、電網崩潰的最有效措施。隨著電力體制的改革和實現全國電力資源優化配置的客觀要求，推進大區電網互聯，最終形成全國聯合電網，是電力發展的必然趨勢。同時隨著電網互聯，系統的運行方式千變萬化，迫切需要研究一種既能夠正確檢測系統的異步運行、又不受系統運行方式影響同時能夠適應多機復雜系統振蕩的失步判據。

現有檢測電力系統是否失去同步已經采用多種方法：利用電流幅值包絡線周期性變化來檢測異步運行狀態的解列裝置，結構簡單，易于實現，但其隨運行方式的變化需要改變定值，否則難以躲過同步振蕩，在振蕩周期很短時也不易獲得選擇性。利用輸入阻抗軌跡檢測失步的方法，是根據阻抗變化軌跡區分失步和同步振蕩及短路故障；這種方法的缺點是在復雜的電網結構和運行方式多變的情況下裝置整定比較困難。相位角原理是利用裝置安裝處的電壓和電流的相位的變化軌跡來區分失步振蕩和同步振蕩及故障的，這種方法能適應復雜的電網結構和多變的運行方式，整定方便；但電壓和電流的相位角與系統的功角之間的關系復雜，兩者之間的關系與裝置安裝處和振蕩中心的遠近有關。基于的電力系統失步判別方法是利用裝置安裝處采集到的電壓電流計算得到振蕩中心的電壓，根據振蕩中心電壓的變化規律來區分失步振蕩和同步振蕩及短路故障等；這種方法簡單、明確，能夠自動適應系統的運行方式和電網結構的變化；但當電網結構非常復雜時，由于一個振蕩周期內的最大值可能較小(如一個振蕩周期內在[-0.47，0.36]內變化)，該判據會由于不能在各個區內連續變化而導致系統失步振蕩時拒動。

發明內容

本發明目的是針對現有技術存在的缺陷提供一種基于自適應調整基準值的電力系統失步檢測判別方法。

本發明為實現上述目的，采用如下技術方案：

本發明基于自適應調整基準值的電力系統失步檢測判別方法，利用振蕩中心電壓與功角δ之間存在確定的函數關系，即利用振蕩中心電壓的變化反映功角的變化，作為狀態量的功角是連續變化的，因此在失步振蕩時振蕩中心的電壓也是連續變化的，且過零；在短路故障及故障切除時振蕩中心電壓是不連續變化且有突變的；在同步振蕩時，振蕩中心電壓是連續變化的，但振蕩中心電壓不過零；可以通過振蕩中心的電壓變化軌跡來區分失步振蕩、短路故障和同步振蕩；

利用的變化規律，即利用時得到一個振蕩周期內的的最大值，以該值將一個周期內的值標幺化得到振蕩中心電壓標幺值U_*，使每個振蕩周期內振蕩中心電壓標幺值U_*的變化在[-1，1]附近。

進一步優化，在振蕩中心電壓標幺值U_*的變化平面上，將振蕩中心電壓標幺值U_*的變化范圍分為7個區，

安裝點處于送端時，振蕩中心電壓U_*的變化規律為0-1-2-3-4-5-6-0；

安裝點處于受端時，振蕩中心電壓U_*的變化規律為0-6-5-4-3-2-1-0。

本發明與現有檢測判別方法相比方法簡單，且應用于復雜電網時也不會出現拒動現象。

附圖說明

圖1振蕩中心電壓U的變化曲線

圖2多機系統失步時振蕩中心U的變化曲線

圖3U_*變化區域的劃分

具體實施方式

下面結合附圖對發明的技術方案進行詳細說明：

本發明所述的基于自適應調整基準值的電力系統失步判別方法是：利用裝置安裝處采集到的電壓電流計算得到振蕩中心的電壓，根據振蕩中心電壓的變化規律來區分失步振蕩和同步振蕩及短路故障等；同時利用的變化規律，即利用時得到一個振蕩周期內的的最大值，以該值將一個周期內的值標幺化得到U_*，使每個振蕩周期內振蕩中心電壓|U_*|的最大值在1附近。這種方法能夠滿足多機復雜系統振蕩的失步判別。

兩機系統異步運行時的變化特征：