[發明專利]一種基于面積法則的輸電網暫態電壓穩定的判定方法

有效

• 申請號: 201210572705.1
• 申請日: 2012-12-25
• 公開（公告）號: CN103076537A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 袁志昌;陸超;李立理;邵廣惠;徐興偉;侯凱元;王鋼;賈偉;夏德明;岳涵;吳遠志;周瑩;馬新;劉家慶;劉永奇;李澤宇
• 申請（專利權）人: 清華大學;東北電網有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 羅文群

1.一種基于面積法則的輸電網暫態電壓穩定的判定方法，其特征在于該方法包括以下各步驟：?

（1）利用離線負荷成份統計方法或在線負荷參數辨識方法，獲取輸電網負荷母線中恒阻抗負荷功率占輸電網負荷母線總功率的比例K_Z；?

（2）分別測量輸電網負荷母線的電壓U、電流I和有功功率P；?

（3）當輸電網達到運行穩態時，將輸電網負荷母線的電壓、電流和有功功率的三個測量值分別記為U₀、I₀和P₀；?

（4）計算運行穩態時輸電網負荷母線中電動機的機械負載功率P_M0，P_M0＝P₀×(1-K_Z)；?

（5）實時測量輸電網負荷母線電壓，設定一個輸電網負荷母線的電壓閾值，將實時測量的輸電網負荷母線電壓與該閾值進行比較，若實時測量值小于閾值，則認定輸電網發生故障，并進行步驟（6），若實時測量值大于或等于閾值，則繼續實時測量；?

（6）連續測量輸電網負荷母線的電壓，電流和有功功率，分別記錄輸電網負荷母線的電壓、電流和有功功率U(n)、I(n)和P(n)；?

（7）計算故障發生后輸電網負荷母線中恒阻抗負荷的有功功率P_Z(n)，P_Z(n)＝(P₀×K_Z)(U(n)/U₀)²；?

（8）計算故障發生后輸電網負荷母線中電動機負荷的有功功率P_M(n)，P_M(n)＝P(n)-P_z(n)；?

（9）根據上述P_M(n)和P_M0，計算輸電網負荷母線中電動機負荷的減速面積S_d(n)和加速面積S_a(n)，計算方法如下：?

（9－1）設加速面積和減速面積的初始值均為0，即S_a(0)＝0，S_d(0)＝0；?

（9－2）分別對故障發生后輸電網負荷母線中電動機負荷的有功功率P_M(n)和穩態時輸電網負荷母線中電動機的機械負載功率P_M0進行比較，若P_M(n)≥P_M0，則輸電網負荷母線中電動機負荷的加速面積S_a(n)＝S_a(n-1)+(P_M(n)-P_M0)Δt，輸電網負荷母線中電動機負荷的?減速面積S_d(n)＝S_d(n-1)，若P_M(n)＜P_M0，則輸電網負荷母線中電動機負荷的加速面積S_a(n)＝S_a(n-1)，輸電網負荷母線中電動機負荷的減速面積S_d(n)＝S_d(n-1)+(P_M0-P_M(n))Δt，其中Δt是兩次采樣之間的時間間隔；?

（10）根據實時測量的輸電網負荷母線的電壓U(n)和故障發生后輸電網負荷母線中電動機負荷的有功功率P_M(n)，判斷故障切除后負荷母線中電動機有功功率的極大值點，判斷過程如下：?

（10－1）設定判據：?

a：U(n)＞0.6pu，?

b：P_M(n)＜P_M(n-1)＜P_M(n-2)＜P_M(n-3)＞P_M(n-4)＞P_M(n-5)＞P_M(n-6)＞P_M(n-7)，?

c：當前采樣時刻距離輸電網故障發生的時間間隔小于1秒；?

（10－2）若a滿足，b不滿足，c滿足，則判斷負荷母線尚未達到故障切除后負荷母線中電動機有功功率的極大值點，并從步驟（6）開始重復，繼續測量；?

（10－3）若a不滿足，b滿足，c滿足，則判斷負荷母線尚未達到故障切除后負荷母線中電動機有功功率的極大值點，并從步驟（6）開始重復，繼續測量；?

（10－4）若a不滿足，b不滿足，c滿足，則判斷負荷母線尚未達到故障切除后負荷母線中電動機有功功率的極大值點，并從步驟（6）開始重復，繼續測量；?

（10－5）若a滿足，b不滿足，c不滿足，則判斷負荷母線發生暫態電壓失穩，判斷流程結束；?

（10－6）若a不滿足，b滿足，c不滿足，則判斷負荷母線發生暫態電壓失穩，判斷流程結束；?

（10－7）若a不滿足，b不滿足，c不滿足，則判斷負荷母線發生暫態電壓失穩，判斷流程結束；?

（10－8）若a滿足，b滿足，c滿足或不滿足，則判斷第n-3個采樣時刻為故障切除后負荷母線中電動機有功功率的極大值點，并進行步驟（11）；?

（11）根據故障切除后的電動機有功功率曲線的極大值點處的輸電網負荷母線中電動機負荷的加速面積S_a(n)、輸電網負荷母線中電動機負荷的減速面積S_d(n)、輸電網負荷母線中電動機負荷的有功功率P_M(n)和運行穩態時輸電網負荷母線中電動機的機械負載功率P_M0，對負荷母線的暫態電壓穩定性進行判斷，判斷過程如下：?

（11－1）計算輸電網負荷母線中電動機負荷的加速面積S_a(n)和輸電網負荷母線中電動機負荷的減速面積S_d(n)的比面積值設定比面積閾值R_cr，取值為R_cr＝0.6；?

（11－2）若滿足P_M(n-3)<P_M0，或比面積值則判斷負荷母線發生暫態電壓失穩；?

（11－3）若滿足P_M(n-3)>P_M0，且比面積值則判斷負荷母線未發生暫態電壓失穩。?