[發明專利]一種電網系統緊急控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201110360295.X
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN102510071A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 趙晉泉;鄧暉
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24
• 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

本發明涉及一種電網系統緊急控制方法，適用于已建有廣域量測系統(WAMS)的電網調度控制中心。

背景技術

隨著經濟與技術發展，電力系統的規模逐步增加，遭受短路故障等大擾動而失去暫態功角穩定的可能性較大，需要采取各種控制措施使其恢復穩定。其中切機控制可以改變被切節點的慣性和動能、重構系統中的功率分布，是電力系統暫態功角穩定控制的主要措施之一。

切機控制策略需要明確切機時刻、切機地點和切機量。其中切機時刻設定為工程允許的最早控制時間，一般取決于暫態失穩判別時刻。切機量則與切機地點密切相關，所以切機地點的選擇是重中之重。

目前切機地點的選擇主要有基于狀態量指標變化和基于時域仿真分析兩大類。

第一類基于時域仿真和工程經驗，文獻一《Predicting?unstable?modes?in?power?systems：theory?and?computations》(IEEE?Trans?on?Power?Systems，1993年第8卷第4期第1429頁)選擇故障清除時刻或臨界切除時刻加速度最大的發電機、動能最大的發電機或系統失穩時角速度最大的發電機作為切機地點。本方法僅分析了機組受擾程度，未考慮機組可控性因素，無法給出切機地點的有效性排序。

第二類依賴于穩定性分析和相關靈敏度計算。如文獻二《緊急控制下最優切機切負荷方案的快速算法》(電網技術，2011年第35卷第6期第82頁)將切機問題描述為一種非線性整數規劃的最優控制問題，根據時域仿真中發電機功角對控制變量的靈敏度計算控制地點和控制量。此類方法依賴于故障后電網快速建模分析，且故障類型、穩定性分析和切機選擇三大問題相互耦合，進一步增加了計算的復雜度，時效性較差、準確度不高。

大型互聯電網地域遼闊、結構復雜，當發生故障后無法進行快速有效地進行參數重構及穩定性仿真。為此，急需一種快速可靠的電網機組可控性排序方法，以便有效地與現有廣域量測系統(WAMS)相結合，達到電力系統緊急控制的目的，有效維持電網安全穩定運行。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術所存在的不足，提供一種電網系統緊急控制方法，能夠在電網系統出現暫態失穩時，為緊急切機操作提供準確依據，從而使系統快速地恢復至穩態運行。

具體而言，本發明采用以下技術方案解決上述技術問題：

一種電網系統緊急控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟A、預先建立電網系統簡化拓撲數據庫；

步驟B、當電網系統發生故障時，鎖定故障點的地理位置，并通過步驟A構建的簡化拓撲數據庫快速匹配故障點到各發電機組的距離；同時實時判別電網系統是否出現暫態失穩；

步驟C、根據下式計算故障下各發電機組的可控性因子γ_i：

γi=Σnum∈Faultci·ΔVKE(num)/di,]]>

其中，ΔV_KE(num)為故障時刻發電機組能量變化，ΔV_KE(num)＝V_KE(t_num+T)-V_KE(t_num)；Fault為從擾動識別時刻起到判別電網失穩前已發生的故障集合，c_i為第i組發電機組的重要性因子，num為故障編號，t_num為故障num發生時刻，d_i為故障點到第i組發電機組的距離，T為采樣時間；

步驟D、如電網系統出現暫態失穩，則按照可控性因子γ_i從大到小的順序依次對各發電機組執行切機操作，直至系統回歸穩定狀態。