[發明專利]基于頻率變化率響應的自適應低頻減載方法

有效

• 申請號: 201410123900.5
• 申請日: 2014-03-28
• 公開（公告）號: CN103956746A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 張保會;楊浩;郝治國;李曄
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H02J3/14
• 分類號: H02J3/14
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

技術領域

本發明屬于電力系統安全自動裝置技術領域，具體涉及一種基于頻率變化率響應的自適應低頻減載方法。

背景技術

頻率穩定性是電力系統三大穩定性之一。電力系統中發電機組安全運行、負荷電能質量等的保證都需要系統頻率維持在偏差允許范圍內。頻率穩定問題本質上是系統有功平衡問題。當系統遭受嚴重擾動導致大的有功不平衡時，系統頻率可能超出偏差允許范圍，嚴重時將導致頻率崩潰和系統崩潰。阻止頻率崩潰事件發生的關鍵在于切除與系統有功缺額數值相匹配的適量負荷，依據這一思想開發的低頻減載裝置大規模應用于現代電網，作為防止頻率失穩事件的根本措施。

由于實際系統故障方式和運行方式多變，擾動導致的系統有功缺額無法事先預知，如何保證在各種情形下低頻減載裝置都能切除與有功缺額數值相匹配的負荷，成為決定低頻減載方法控制有效性和經濟性的關鍵。在現有電力系統中，通過逐輪次減載逼近系統實際有功缺額的思想被廣泛應用，但其存在一些缺陷：由于采用逐輪次減載使得最終執行的切負荷量是一組固定離散的數值，而實際系統有功缺額連續分布在一個相當大的范圍內，使得過切、欠切的現象時有發生；此外，為保障動作可靠性逐輪次減載相鄰兩輪動作至少間隔一個事先整定的動作延時，而當有功缺額較大、系統慣量較小時，頻率的跌落過程十分迅速，在減載量達到穩態頻率恢復所需量值之前頻率暫態過程就已經出現失穩現象。即使引進減載加速輪改進為半自適應低頻減載方案后，其基本原理仍然與逐輪次逼近的思想相同，所產生的缺陷雖有所緩解卻無法消除。

自適應低頻減載方法的核心在于如何根據頻率變化率響應信息確定當前系統實際有功缺額大小。

發明內容

為了解決上述現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種基于頻率變化率響應的自適應低頻減載方法，本發明所提出的方法能有效自適應系統慣量、負荷特性、有功缺額的變化，采用本發明方法后系統頻率恢復效果較逐輪次低頻減載方法和半自適應低頻減載方法更為優良。

為了實現上述發明目的，本發明采取的技術方案是：

基于頻率變化率響應的自適應低頻減載方法，包括如下步驟：

步驟1：測量區域內每臺發電機的頻率f_G,j，記錄每臺發電機的轉動慣量M_G,j，其中，j=1,2…N假設區域內共有N臺發電機，測量每個負荷節點的有功P_L,i，其中，i=1,2…M假設區域內共有M個負荷節點；整定首次控制參數，包括首次切負荷頻率門檻值f_set，首次切負荷時間門檻值T_set，首次切負荷比例P_shed,1；

步驟2：將步驟1中測得的頻率f_G,j和有功P_L,i通過通信網絡傳輸到控制中心，根據式（a)計算區域內系統慣量中心頻率f_coi,根據式(b)計算區域內負荷總有功P_L.

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