[發明專利]一種在線電壓安全性量化評估方法

在審

• 申請號: 201410039566.5
• 申請日: 2014-01-27
• 公開（公告）號: CN103745129A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 陳立征;張恒旭;孫華東;張健;吳萍
• 申請（專利權）人: 山東大學;中國電力科學研究院;國家電網公司;國家電網公司華北分部
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本發明涉及電力系統電壓安全領域，尤其涉及一種基于軌跡的在線電壓安全性量化評估方法。

背景技術

傳統的電壓安全指標一般是基于系統的潮流方程，通過對系統進行多次迭代計算，從而得到具體的指標值，這種方法既受計算速度的限制，又不能有效地實現對電壓水平的實時監測。

瞬時電壓偏差可接受性可用給定的電壓跌落門坎值(v_cr)和偏出此給定值的電壓異常持續時間(t_cr)構成一個電壓安全二元表[v_cr,t_cr]來描述。根據文獻可以推斷出一種電力系統電壓偏移安全性（TVDA）定量評估方法，該方法通過尋找電壓響應曲線上電壓異常持續時間t恰好等于t_cr對應電壓跌落門坎值v'_cr，將v'_cr與v_cr的差值定義為TVDA裕度，即

η＝v＇_cr-v_cr

當η＞0時，表示對應節點的電壓滿足電壓安全二元表的要求，電壓響應是瞬時安全；當η＝0時，表示電壓響應處于臨界安全點；當η＜0時，表示電壓響應不安全。

即對一個節點的電壓曲線，如果電壓低于二元表設定電壓值的最大持續時間小于極限時間，那么就是安全的；反之，則是不安全的。

對于給定的電壓安全二元表[v_cr,t_cr]，實際電壓曲線與v_cr存在兩種可能（僅考慮低壓安全評估，高壓安全評估與低壓安全評估成對偶問題）：最低電壓大于等于v_cr和最低電壓小于v_cr，即電壓曲線與v＝v_cr構成的直線無交點和有交點兩種情況。

目前已有的在線電壓安全性量化方法是：根據電壓曲線實際低于v_cr的持續時間t_b與t_cr的差值來反映安全是否破壞以及破壞的嚴重程度，利用兩者的差值來定義電壓偏移安全裕度指標。

上面給出的安全評估方法只能從電壓偏移的周期或者程度上獨立地評價電壓的偏移，并沒有考慮電壓偏移的累積效應對安全評價參數的影響。如圖1所示，用上述的安全評估方法計算參數，兩條曲線的參數是一樣的，但很明顯曲線1比曲線2的偏移程度要更嚴重。所以應該既考慮偏移持續時間，又要考慮偏移的程度。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述問題，提出了一種在線電壓安全性量化評估方法。該方法綜合考慮偏移持續時間和偏移的程度，基于電壓偏移量對時間的積分，更準確地分析了電壓偏移的安全性。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種在線電壓安全性量化評估方法，包括以下步驟：

（1）給定電壓安全二元表[v_cr,t_cr]。

（2）根據電壓在受到擾動后的突變波形曲線和擾動之后恢復穩定過程中的波形曲線兩種情況分別對其電壓安全性進行分析，分別計算兩種情況下的電壓波形曲線與v＝v_cr在t_cr內的最小包圍區域的面積S_d。

（3）在對受到擾動后的突變波形曲線或者擾動之后恢復穩定過程中的波形曲線與v＝v_cr在t_cr內的最小包圍區域的面積S_d進行計算時，又分三種情況分別計算：

a.t_b=0，電壓波形曲線與v＝v_cr曲線之間無交點。

b.0＜t_b≤t_cr，電壓波形曲線與v＝v_cr曲線有交點，但電壓低于v_cr的時間t_b要小于t_cr。

c.t_b＞t_cr，電壓波形曲線與v＝v_cr曲線之間有交點，且電壓低于v_cr的時間t_b要大于t_cr。

（4）綜合上述幾種計算結果總結得出最終的電壓波形曲線與v＝v_cr在t_cr內的最小包圍區域的面積S_dz。