[發明專利]一種基于廣域測量系統的電力系統功角暫態失穩判別方法

無效

• 申請號: 201310241684.X
• 申請日: 2013-06-18
• 公開（公告）號: CN103346558A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 房大中;賈宏杰;曾沅;孔祥玉;趙帥
• 申請（專利權）人: 天津大學;國家電網公司;湖北省電力公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

技術領域

本發明涉及一種電力系統功角暫態失穩判別方法。特別是涉及一種基于廣域測量系統的電力系統功角暫態失穩判別方法。

背景技術

電力系統暫態穩定性分析通常采用基于數學模型的時域仿真法或者直接法計算，其在離線決策系統中起著十分重要的作用。但是，這類方法對系統元件的數學模型、參數整定以及網絡的拓撲結構具有較強的依賴性。當電力系統的模型參數與實際系統元件存在誤差時，離線的數值仿真結果將無法正確反映實際系統的動態過程。

隨著基于同步相量測量單元(PMU)的廣域測量系統(WAMS)在我國實際電網的大規模建設，利用WAMS實時測量的發電機功角數據實現在線快速判斷系統的功角暫態穩定性，成為電力系統安全穩定評估的熱門研究手段。目前，基于WAMS的電力系統功角穩定性分析方法主要包括基于暫態能量函數(TEF)的軌跡相平面分析法和基于等面積法則的功率-功角曲線分析法。這類方法能夠實現基于WAMS在線判斷系統穩定性。但是，上述方法在進行在線穩定性分析過程中，均需要鑒別故障的臨界發電機群，即區分出那些在系統故障后轉子角領先于其他發電機組的發電機群。目前在線鑒別臨界機群還沒有能夠完美的解決，離線計算得到的臨界機群往往會受到系統運行狀態的影響，這會造成安全穩定計算結果的誤差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種不受電力系統網絡結構、系統模型和參數限制的基于廣域測量系統的電力系統功角暫態失穩判別方法。

本發明所采用的技術方案是：一種基于廣域測量系統的電力系統功角暫態失穩判別方法，包括如下步驟：

1）提取廣域測量系統監測的n臺發電機組在電力系統實際時刻t的功角δ_i和角速度ω_i，其中，i=1,2,3…n；

2）計算基于廣域測量系統的二維一階伴隨系統的投影角速度ω_θ及投影動能PKE(t)；

3）若電力系統仍然處于故障中，即t小于故障切除時刻t_cl，則不進行功角暫態穩定識別，計算得到的PKE(t)用于監視全網發電機的運行狀態，轉入步驟5）；否則轉入下一步，開始判斷系統的功角暫態穩定性；

4）采用基于基于廣域測量系統的二維一階伴隨系統的最小投影動能判據定量判斷電力系統功角暫態穩定性，若電力系統功角穩定，則轉入下一步，否則，判斷功角暫態失穩，暫態穩定判別過程結束；

5）判斷系統實際時刻t是否達到了設定電力系統暫態穩定分析的結束時刻t_max，若達到，則暫態穩定判別過程結束，若沒有達到，令t＝t+Δt，則轉入步驟1）繼續提取廣域測量系統數據判斷電力系統的功角穩定性，其中，Δt代表廣域測量系統的采樣周期。

步驟2）所述的基于廣域測量系統的二維一階伴隨系統是：

對于電力系統中n臺發電機，定義R為系統角半徑，R的值用來表示電力系統中發電機角擺開程度的大小，計算公式如下：

R=Σi=1nθi2]]>

ω_θ定義為投影角速度，ω_θ的值等于角半徑R對時間t的導數，計算公式如下：