[發明專利]一種具有自適應功能的失步解列方法

有效

• 申請號: 201310238872.7
• 申請日: 2013-06-17
• 公開（公告）號: CN103337831A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 崔勇;林震宇
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;上海市電力公司;華東電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: H02H3/48
• 分類號: H02H3/48;G01R29/18
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 劉立平

技術領域

本發明涉及交流和直流電網出現異常狀態時能完成自動切換的緊急保護的方法，尤其涉及一種用于強聯系電網系統失步機群解列的具有自適應功能的失步解列方法。

背景技術

大電網運行實踐表明，電力系統可能出現一些事先很難預料的由多種因素導致的復雜故障，并有可能引起不同發電機群之間失去同步運行。在這種情況下，如果不能快速實現失步發電機組的解列，則可能會導致事故的擴大，甚至會引發系統大面積停電事故的發生。近年來，多個國家發生了由相繼開斷演化為大停電的事故，其主要原因之一是第三道防線配置不當。這些事故發生的概率雖小，但一旦發生則將產生巨大的經濟損失和嚴重的社會后果。隨著電網規模的擴大和內外部聯系的加強，原有電網的安全穩定特性變得越來越復雜，如果區域電網內部的故障處理不當，也很可能給外部電網帶來安全穩定隱患。作為電力系統第三道防線的重要組成部分，失步解列方案的合理性，對確保電網安全穩定運行的重要性不言而喻。

系統的同調區域與系統的運行方式，擾動的位置和大小密切相關。同一運行方式，不同的故障（地點和類型）其同調區域可能相同；同一運行方式，相近的故障（地點和類型），其同調區域也可能不同；不同運行方式，相同的故障（地點和類型），其同調區域亦可能不同；同一運行方式，相同的故障地點，不同的故障類型，其同調區域也可能不同。同調模式的復雜性決定了同調區域劃分一般會建立在不同的故障地點、運行方式基礎上。顯然，同調區域的劃分可被看成是對失穩模式（或臨界群）的研究過程。電網失穩模式的研究貫穿于整個機電暫態的研究過程，是穩定評估、靈敏度分析、解列方案研究、動態等值、PMU布點的基礎。

研究失穩模式的主要方法有：暫態穩定直接法研究失穩模式；按模式識別問題來研究失穩模式；用數值積分法識別失穩模式；EEAC法識別失穩模式。失穩模式的判別是暫態穩定直接分析法總要研究內容，失穩模式的判別正確與否和暫態穩定分析結果的正確性密切相關，失穩模式的判別法也在不斷完善改進中。

失步解列作為第三道防線的重要防御措施，主要是為了防范在可能的極其嚴重故障下，系統穩定被破壞后，將系統中失步的機群解列，限制事故范圍擴大，避免系統崩潰而造成長時間大面積停電。判別系統失步較直觀和較可靠的判據是失步中心兩側的相量角差超過180度，但是功角不易測得。目前國內外的失步解列方案基本基于聯絡線上一側的本地電氣量測量進行判斷，現有的失步解列判據主要有：基于阻抗軌跡的失步解列判據、基于視在阻抗角的失步解列判據、基于的失步解列判據、基于補償原理的失步解列判據等。根據這些解列判據的優缺點及電網的實際情況，選擇可能適合的解列判據，并對這些判據進行檢驗及改進。

中國發明專利“大電網安全穩定預警、預防控制和緊急控制的一體化協調控制方法”（發明專利號：ZL200810133761.9授權公告號：CN101340080B）公開了一種大電網安全穩定預警、預防控制和緊急控制的一體化協調控制方法，步驟包括：采集大電網各類穩態和動態數據；實時匹配當前方式和歷史嚴重故障形態,作為穩定分析計算的在線追加預想故障;利用擴展等面積法對電網仿真后的曲線數據進行數據挖掘,抽取系統的穩定性量化特征；當電網具有正的安全穩定裕度時,利用穩定裕度及相關的靈敏度分析技術，進行發電機極限出力、極限負荷和穩定斷面極限功率計算；當電網具有負的安全穩定裕度時，進行預防控制計算、緊急控制計算，確定預防控制措施量及其控制代價、緊急控制措施量及其控制代價；自動搜索預防控制和緊急控制的優化組合。建立了安全穩定預警、預防控制和緊急控制的優化與協調的一體化框架。

中國發明專利“電力系統解列決策空間篩選方法”（發明專利號：ZL200710175780.3授權公告號：CN100539354C）公開了一種電力系統解列決策空間篩選方法屬于電力安全技術領域。現有電力系統解列決策方法受限于電網規模、或者受限于化簡后電網的區域數目，不能適用于大規模電網在線應用。該發明在不損失解列可行解的前提下，利用電力系統的解列可行解空間分布具有規律性這一物理特性，不通過劃分系統區域然后再聚合為節點的方法，而是直接篩選原始網絡的子圖的方法來合理縮小決策空間規模。方法將使現有的常規解列策略搜索方法都能夠適用于未經充分化簡的大規模系統，從而真正使得大規模電網的解列策略在線決策成為可能。該發明不依賴于人為經驗，把僅對少量發電機節點進行分群的同調識別方法發展為包含負荷節點在內的大片拓撲識別方法，滿足了大規模電網的拓撲分析。