[發(fā)明專利]考慮參數(shù)時變性的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性評估裝置及方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210215159.6
• 申請日: 2012-06-27
• 公開（公告）號: CN102882205A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張保會;郝治國;吳麗華;王青;馬世英;李曉珺;胡雪凱
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué);中國電力科學(xué)研究院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 賀建斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性評估技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種考慮參數(shù)時變性的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性評估裝置及方法。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的分析和判別是電力系統(tǒng)研究中經(jīng)典問題之一。迄今為止，研究暫態(tài)穩(wěn)定問題的分析方法主要有四大類，即數(shù)值積分法、直接法、混合分析法以及基于軌跡信息的穩(wěn)定性分析法。

數(shù)值積分法是電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析的基本方法，它可以適應(yīng)各種詳細(xì)元件的數(shù)學(xué)模型，且分析結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。其固有缺陷是缺乏工程上的定性穩(wěn)定識別判據(jù)，只能采用有限的觀察時間及足夠大門檻值作為系統(tǒng)是否穩(wěn)定的判據(jù)。此外，它是完全依賴于元件的模型和參數(shù)，當(dāng)模型或參數(shù)不完全準(zhǔn)確時，其結(jié)果必然有誤差。

直接法是一種嚴(yán)格定量的暫態(tài)穩(wěn)定分析方法，能基于靈敏度方法給出系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定極限，但暫態(tài)能量的計(jì)算受模型的限制，所采用的能量函數(shù)的誤差將影響計(jì)算的結(jié)果。另外，直接法僅適用于分析電力系統(tǒng)第一擺的穩(wěn)定性，具有一定的局限性。

為了兼顧以上兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，G.A.Maria等人提出了混合法，其基本思路為：首先逐步積分計(jì)算持續(xù)故障和故障后軌線，再使用直接法評估系統(tǒng)的穩(wěn)定程度。近十年來，基于混合法思想的在線安全穩(wěn)定預(yù)防控制技術(shù)已日趨成熟，并已得到了實(shí)際應(yīng)用，是一種比較實(shí)用的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析方法。后繼的研究則主要集中在如何提高穩(wěn)定能量裕度計(jì)算的精度和仿真計(jì)算的速度兩方面。

軌跡分析方法是一種沿著混合法思路的新嘗試，其思想是根據(jù)暫態(tài)能量沿故障后軌跡變化的特點(diǎn)，給出了各發(fā)電機(jī)的不穩(wěn)定指標(biāo)。隨著廣域相量測量系統(tǒng)（WAMS,Wide?Area?Measurement?System）在電力系統(tǒng)的安裝，動態(tài)過程中機(jī)組的運(yùn)動曲線可以直接測量而不必依賴數(shù)值計(jì)算，這無疑為電力系統(tǒng)實(shí)時的緊急控制提供了新的發(fā)展契機(jī)。WAMS可以在同一參考時間下捕捉到互聯(lián)大系統(tǒng)各點(diǎn)的實(shí)時動態(tài)過程,且數(shù)據(jù)更新速度達(dá)到ms級,為電力系統(tǒng)的暫態(tài)不穩(wěn)定性的實(shí)時識別提供了可能，其基本思想是利用WAMS提供的系統(tǒng)軌跡信息，挖掘軌跡信息背后的規(guī)律和機(jī)理，找出軌跡信息與系統(tǒng)穩(wěn)定性之間的關(guān)系，從而獲得穩(wěn)定判據(jù)和穩(wěn)定裕度。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目在于提供一種考慮參數(shù)時變性的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性評估裝置及方法，能夠?qū)崟r快速地識別電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性，為采取緊急控制措施提供必要的依據(jù)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種考慮參數(shù)時變性的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性評估裝置，包括依次連接的數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、角速度-功角相平面分析模塊、不平衡功率-功角相平面分析模塊以及參數(shù)時變性影響評估模塊，同時所述不平衡功率-功角相平面分析模塊和參數(shù)時變性影響評估模塊均與數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊相連接。

一種考慮參數(shù)時變性的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性評估裝置的評估方法：包括如下步驟：

步驟1：由數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊對廣域動態(tài)信息系統(tǒng)（WAMS）實(shí)測發(fā)電機(jī)響應(yīng)信息即功角、角速度及不平衡動率進(jìn)行濾波、歸一化數(shù)據(jù)處理，將數(shù)據(jù)傳遞到角速度-功角相平面分析模塊；

步驟2：由角速度-功角相平面分析模塊計(jì)算反映發(fā)電機(jī)角速度-功角相平面的凹凸性指標(biāo)τ，計(jì)算公式如式（1），當(dāng)τ>0時，執(zhí)行步驟3進(jìn)行后續(xù)計(jì)算，否則返回步驟1計(jì)算下一時刻的τ；