[發明專利]一種基于支路兩端母線頻差的失步解列判斷方法

有效

• 申請號: 201310180142.6
• 申請日: 2013-05-15
• 公開（公告）號: CN103235199A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 劉滌塵;陳恩澤;廖清芬;唐飛;張潔瓊;趙潔;孫文濤;董飛飛;楊楠
• 申請（專利權）人: 武漢大學;國家電網公司;中國電力科學研究院;四川省電力公司
• 主分類號: G01R29/18
• 分類號: G01R29/18;G01R31/08;H02H7/26;H02J3/24
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

技術領域

本發明屬于電力系統緊急控制技術領域，具體涉及一種基于支路兩端母線頻差的失步解列判斷方法。

背景技術

近年來，國內外大停電事故頻發，事故分析可知，隨著電網互聯規模的擴大，局部擾動可能通過聯絡線擴散至整個電網，嚴重危害了電網的安全穩定。失步解列作為電網第三道防線，對于消除振蕩、防止大停電事故具有重要意義。

目前，失步解列的研究主要集中于振蕩中心的定位、失步解列判據以及主動解列等方向。在工程實施中，多采用測量視在阻抗最小值或電壓最小值定位振蕩中心，但是當振蕩中心遷移時，傳統的基于就地量的失步解列裝置將失去作用，嚴重危害了電網穩定，2006年華中電網“7.1”事故就是典型的案例。而國內外關于振蕩中心遷移的算例非常少見，對于振蕩中心可能的遷移與引起這種現象的直接原因尚不明確。

現有的失步解列判據主要分為四類：第一類是間接反映功角的判據；第二類是反映能量的判據；第三類是直接測量兩側電壓相角差的失步解列判據；第四類則是根據電網特點，結合各個判據的優勢所形成的復合判據。受電網運行方式與故障形式的影響，現有判據的適應性受到挑戰。例如，有的振蕩中心所在支路變化只穿過2個區域；測量點電壓電流的夾角在0-360°內變化，導致誤判；當振蕩中心在相鄰兩條線路上快速的來回遷移時，基于無功功率積分的判據則受限于振蕩周期很短而無法計算。

因此，如何準確判斷電網失步狀態、快速定位振蕩中心，并且當振蕩中心遷移時，能快速有效的實施解列對于電網安全穩定具有重要意義。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供了一種基于支路兩端母線頻差的失步解列判斷方法。本判斷方法的基本原理是基于等值兩機系統推導電壓的變化規律，由電壓變化特點發現失步中心出現的頻率與等值兩機系統的兩側頻差相一致，由于失步振蕩是一個較快的過程，其頻率較大，所以可以用支路兩側母線頻差的大小進行失步狀態的檢測。

本判斷方法通過設定支路兩端母線的頻差閾值，通過實時獲取支路兩端母線頻率，計算頻差，提取頻差極大值，通過與頻差閾值的大小比較，判斷失步狀態，定位振蕩中心位置，判斷方法的參數整定十分方便，能很好的區分短路故障、同步振蕩、異步振蕩。無論振蕩中心是否發生遷移，均可以快速準確的判斷失步狀態，定位振蕩中心，具有良好的適應性，可以在失步振蕩一個振蕩周期內發出解列命令。同時，本判斷方法所提供的時間節點，為解列的協調配合提供了依據。

本發明的一種基于支路兩端母線頻差的失步解列判斷方法，包括以下步驟：

一種基于支路兩端母線頻差的失步解列判斷方法，其特征在于，包括下列步驟：

步驟1，設定一個頻差閾值Δω_set和一個計算步長t_step，并實時獲取支路兩端母線頻率ω_i和ω_j，獲取頻差|Δω|，基于公式|Δω|=|ω_i-ω_j|，計算步長為t_step；

步驟2，當計算至t_i+t_step時刻時，若檢測到則表示支路兩端母線頻差出現極大值判斷是否成立，其中，表示頻差極大值，t_i為該極大值出現的時刻，并根據判斷結果選擇以下步驟：

選擇步驟2.1，當成立時，則對所有檢測出的支路的相互連接關系進行判斷，若所有支路直接相連則進入步驟2.11；若所有支路都沒有直接相連進入步驟2.12；若存在部分支路直接相連則同時執行步驟2.11和步驟2.12：

選擇步驟2.11，若檢測出的支路為直接相連的支路，則對直接相連支路的進行相互比較，值較大的支路為振蕩中心所在支路，然后執行步驟3；

選擇步驟2.12，若檢測出的支路并沒有直接相連，表明振蕩中心位于檢測出的支路上，然后執行步驟3；

選擇步驟2.2，當不成立時，表明該支路上未檢測出振蕩中心，此時解列不動作，所有判斷流程結束；

步驟3，判斷此時確定的振蕩中心所在支路是否符合可解列斷面，如果符合，則執行步驟4；如果不符合，則解列不動作，所有判斷流程結束；

步驟4，在t_i+t_step+Δt時刻對振蕩中心所在支路實施解列，其中Δt表示解列動作的整定延時。

上述步驟每當檢測出一個頻差極大值時運行一次。