[發明專利]電網暫態電壓穩定性檢測方法

有效

• 申請號: 201410075019.2
• 申請日: 2014-03-03
• 公開（公告）號: CN103901319B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發明（設計）人: 劉育權;謝小榮;葉萌;侯建蘭;王珂;袁志昌;王斐;孫英云;蔡瑩
• 申請（專利權）人: 廣州供電局有限公司;清華大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 王茹,向群

技術領域

本發明涉及電網檢測的技術領域，特別是涉及一種電網暫態電壓穩定性檢測方法。

背景技術

從上世紀80年代后期至今國內外發生的電壓失穩乃至崩潰事故造成了嚴重的經濟損失，對電力系統安全評估提出了新的挑戰。大部分電壓崩潰事故源于電力系統在某個運行狀態下受到大的干擾后失去穩定，屬于暫態失穩。因此，電力系統在受到大擾動時的暫態電壓穩定性檢測方法至關重要。

目前，暫態電壓穩定性的檢測方法主要有直接法、極限切除時間法和暫態電壓穩定裕度法，它們的特點分述如下。

（1）直接法：直接法是一種考慮暫態電壓跌落限制的方法。根據帶約束動力系統穩定域理論，其受限穩定邊界由邊界上不穩定平衡點、周期軌和半鞍點的穩定流形以及部分可行域邊界構成。而半鞍點的穩定流形是受限穩定邊界的重要部分，可用半鞍點處的等能量面來近似。暫態電壓跌落限制可以考慮為對故障后電力系統的一個約束。根據電力系統結構保持模型，尋找到和故障相關的一個半鞍點，然后以該點能量作臨界能量，保證故障后系統滿足暫態電壓跌落約束。該方法的缺點是半鞍點的選取不合適或者所選取能量函數本身的局限性，可能導致檢測產生較大誤差。

（2）極限切除時間法：在電力系統中，引起暫態電壓失穩的主要是響應速度較快的設備和控制，如電動機負荷及高壓直流（HVDC）裝置等。以容易引起暫態電壓失穩的電動機電磁轉矩-滑差曲線為基礎，從故障前電動機的滑差s0增大到故障切除穩定后電動機滑差s1所經過的時間就是故障的極限切除時間。極限切除時間越長，表明電網的暫態電壓穩定水平越高。該方法的缺點是只考慮了電動機負荷的影響，且實際系統中難以獲取每一個電動機的電磁轉矩-滑差曲線，無法得到實際系統的電壓暫態穩定性。

（3）暫態電壓穩定裕度法：暫態電壓穩定裕度法是考慮電動機負荷動態特性的檢測方法。通過觀察感應電動機節點電壓達到極值時感應電動機的運動特性來判斷它的穩定性。如果感應電動機在其節點電壓達到最小值時仍然加速,則認為滑差在這之后將繼續減小,感應電動機將保持穩定;如果感應電動機在其節點電壓達到最大值時還在減速,則滑差在這之后必然繼續增大,感應電動機將失去穩定。把臨界值時刻的滑差導數的負值作為暫態電壓穩定裕度，裕度越大，表明系統暫態電壓穩定性越好。該方法的不足之處在于計算量大、需要采用搜索策略進行擬合臨界值。

總體來說，對于暫態電壓穩定性的檢測，目前尚缺少一種精確而適用于實際大型電網的穩定性檢測方法。

發明內容

針對現有的電網暫態電壓穩定性檢測方法不夠準確的技術問題，本發明提出一種更準確的電網暫態電壓穩定性檢測方法。

一種電網暫態電壓穩定性檢測方法，包括以下步驟：

收集電網運行數據，包括系統元件參數、網絡拓撲結構信息和負荷信息；

根據所述系統元件參數、網絡拓撲結構信息和負荷信息，對所述電網設定運行方式集、典型故障集以及節點集；

根據所述電網設定運行方式集、典型故障集以及節點集，采用計算機時域仿真方法分別對所述節點集中的各個節點在特定運行方式下的各種故障進行時域仿真，記錄所述節點在故障發生后的電壓情況；

根據故障后節點電壓的時域仿真結果，計算單一故障下節點的電壓暫降嚴重性指標和電壓合格性指標：