[發明專利]區域發電機群綜合等效阻尼特性的在線分析方法

有效

• 申請號: 201110444389.5
• 申請日: 2011-12-23
• 公開（公告）號: CN102545209A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 文勁宇;趙嫻;劉巨;王敏;李小平;孫建波;李淼;李大虎
• 申請（專利權）人: 湖北省電力公司;華中科技大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 朱仁玲

技術領域

本發明屬于電力系統小干擾穩定性分析領域，具體涉及一種發電機發電機群的綜合阻尼特性在線分析方法。

背景技術

隨著大區聯網的發展，我國的電力系統規模日益壯大，發電機組呈現群集的特點，區域間的低頻振蕩問題日益突出，使得低頻振蕩成為全網安全穩定運行的主要障礙之一。電力系統低頻振蕩問題屬于電力系統小干擾穩定性分析的范疇，因此電力系統小干擾穩定性成為電力系統主要關注的穩定問題之一。

隨著廣域測量系統的發展，電力系統實現了全網的同步在線監測，隨之涌現了很多在線的全網低頻振蕩分析方法，如信號分析法，以及在廣域測量系統中設計全網振蕩特性離線分析功能模塊等。以區域發電機群為對象分析全網低頻振蕩特性的方法主要是“慢同調”等值法，通過參數聚合的方法得到區域發電機群的等值模型，以之替代區域發電機群進行全網的低頻振蕩分析。Saitoh?H.，等人的.“On-line?modal?analysis?based?on?synchronizedmeasurement?technology”(Proceedings?of?International?Conference?on?PowerSystem?Technology，2002(PowerCon?2002)，pp817～822)提出了一種基于在線同步測量信息的系統小干擾穩定的模態分析方法，具體方法是：根據慢同調從不同的區域發電機群中取各取一臺對其功角和角速度進行同步監測，并同步監測負荷的動態變化；基于線性化理論，采用最小二乘技術在線以功角偏差量和角速度偏差量為狀態變量、以負荷節點的有功功率波動為輸入形成系統的狀態矩陣，對形成的狀態矩陣進行模態分析，得到系統的區域間低頻振蕩模式的頻率、阻尼比及模態圖等。

然而，現有的在線低頻振蕩分析方法用于區域發電機群綜合等效阻尼特性的研究時存在以下問題：

1、基于廣域測量系統在線信息檢測的信號分析法，不能夠提供低頻振蕩模式的相關機組及發電機間的相對振蕩情況；

2、全網低頻振蕩的慢同調等值法不能有效利用廣域測量系統的在線監測信息，通過離線聚合的方式得到區域發電機群的等值發電機模型時需要知道區域發電機群內所有發電機的詳細模型參數和開機狀況，并且需要進行區域發電機群內部網絡的化簡，過程較為繁瑣，實用性較差；

3、在線的模態分析法需要廣域測量系統在全網的范圍內不同的地點設置很多的測量點，以提供的足夠動態信息生成全網的狀態矩陣，這種方法的成本高，抗干擾能力較差；

4、結合我國的電力系統的機組群集特點，例如在一個區域內集中了多臺中小型水電機組，進行全網低頻振蕩分析時存在如下的問題：單臺發電機對某個低頻振蕩模式的參與因子很小，但發電機群對該模式的參與因子之和卻很大，群集的發電機以發電機群的形式對該低頻振蕩模式產生的影響已不可忽略；現有在線的全網低頻振蕩分析方法大多只關注全網的區域間振蕩模式穩定與否、相關機組等信息，而以區域發電機群為對象研究其對全網低頻振蕩阻尼特性影響的工作還很少見到，亟待開展相關研究。

發明內容

本發明的目的在于提供一種區域發電機群綜合阻尼特性的在線分析方法，其可解決上述現有的在線分析方法中存在的問題。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種區域發電機群綜合阻尼特性的在線分析方法。包括以下步驟：

(1)對全網進行潮流計算，基于電氣距離法劃分區域發電機群，從中選擇某一區域發電機群作為研究對象，并確定其與其它區域發電機群的聯絡線；

(2)通過設置在聯絡線的區內節點處的測量點對聯絡線進行在線監測，以判斷其發生的有功功率波動的幅值是否大于設定的閾值；

(3)若有功功率波動的幅值大于設定的閾值則進入步驟(4)，若有功功率波動的幅值小于或等于設定的閾值則返回上述步驟(2)；

(4)記錄聯絡線的兩端節點的電壓波動數據及其區內節點處的有功功率和無功功率波動的數據，并記錄有功功率波動結束后聯絡線的兩端節點的電壓及其區內節點處的有功功率和無功功率；

(5)對聯絡線的兩端節點的電壓及其區內節點處的有功功率、無功功率的波動數據和波動結束后的數據進行計算，以得到區域發電機群的擾動運行工況和穩態運行工況；

(6)將所有聯絡線的有功功率波動的數據做代數和，以得到合成有功功率的波動數據，并根據合成有功功率的波動數據確定主導振蕩模式；

(7)根據區域發電機群的擾動運行工況和穩態運行工況以及主導振蕩模式建立區域發電機群的、適用于小干擾穩定性分析的區域等值模型，以替代區域發電機群；