[發(fā)明專利]一種基于負荷控制靈敏度的低頻低壓減載優(yōu)化控制方法

有效

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• 申請日: 2014-08-19
• 公開（公告）號: CN104201684B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發(fā)明（設計）人: 寧佳;湯奕;鄧克愚;李峰
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學
• 主分類號: H02J3/14
• 分類號: H02J3/14
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于負荷控制靈敏度的低頻低壓減載優(yōu)化控制方法。

背景技術(shù)

當電網(wǎng)在故障下產(chǎn)生了大的有功缺額時，系統(tǒng)的頻率電壓會產(chǎn)生比較明顯的過渡過程。由于網(wǎng)絡架構(gòu)、機組參數(shù)、負荷特性等多種因素的影響，分布于電網(wǎng)不同空間的各節(jié)點頻率變化趨勢各不相同；而電壓作為一個局部狀態(tài)量與當?shù)氐臒o功功率密切相關(guān)，本身就具有一定的分布特性，在故障情況下其分布特性可能表現(xiàn)得更加明顯。頻率電壓的空間分布特性是擾動下不同節(jié)點的受擾程度存在差異的體現(xiàn)，這也是系統(tǒng)在采取控制措施時，控制量相同而控制地點不同時對系統(tǒng)頻率或電壓的恢復效果通常不同的原因之一。

復雜電力系統(tǒng)中頻率與電壓，有功和無功之間存在動態(tài)交互影響。當比較薄弱的受端系統(tǒng)中失去主系統(tǒng)電源或大機組導致功率缺額足夠大時，可能發(fā)生電壓跌落先于頻率跌落，出現(xiàn)電壓全面降低，運行機組全面過電流而系統(tǒng)頻率下降并不突出的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象在一些電壓敏感性負荷或感應電動機負荷比例較大的受端系統(tǒng)內(nèi)更容易發(fā)生。系統(tǒng)中電壓主要通過負荷功率的變化影響著頻率的動態(tài)過程，使全網(wǎng)的有功功率缺額降低，延緩了頻率的跌落，而在頻率動態(tài)變化過程中，機組間的同步搖擺又會導致系統(tǒng)潮流和各節(jié)點電壓發(fā)生動態(tài)變化。

低頻減載(UFLS)和低壓減載(UVLS)長期以來作為安全穩(wěn)定第三道防線的重要技術(shù)手段，為保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行和防止大停電事故的發(fā)生發(fā)揮了重要作用。目前關(guān)于低頻低壓減載的理論和算法研究很少考慮頻率電壓的空間分布特性，而且它們大部分的思路都是將頻率和電壓分別對待，雖然把頻率和電壓解耦可以大大的簡化分析，但這樣也使得在研究其控制策略時無法準確計及它們之間的交互影響。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明目的是充分考慮頻率電壓的空間分布特性，通過尋找負荷控制靈敏的節(jié)點，并計及頻率、電壓、有功、無功等多種狀態(tài)信息實時動態(tài)交互，提供一種基于負荷控制靈敏度的低頻低壓減載優(yōu)化控制方法。

技術(shù)方案：一種基于負荷控制靈敏度的低頻低壓減載優(yōu)化控制方法，包括順序相接的以下步驟：

(1)裝設有低頻低壓減載裝置的各母線實時測量系統(tǒng)在正常運行條件下母線的初始頻率f₀、電壓U₀，有功功率P₀、無功功率Q₀；

(2)當裝設有低頻低壓減載裝置的各母線實時測量系統(tǒng)檢測到系統(tǒng)發(fā)生擾動或者母線頻率電壓越限時，裝設有低頻低壓減載裝置的每個母線實時測量系統(tǒng)分別實時測量各自的頻率f(t)、電壓U(t)、有功功率P(t)、無功功率Q(t)。

(3)母線i利用實時測量的就地狀態(tài)信息計算該母線的負荷控制靈敏度指標T_Li；

(4)當母線i的頻率電壓跌落至低頻低壓減載裝置第j輪動作啟動值時，計算該母線本輪的切負荷量P_LSi,j；

(5)經(jīng)過預設延時，低頻低壓減載裝置動作，切除負荷；

(6)如果頻率電壓沒有恢復，則返回步驟(2)，直到母線的頻率、電壓恢復至可接受的水平之上。

上述可接受的水平指頻率恢復至49.5Hz以上，電壓恢復至0.9p.u.以上。

所述步驟(3)中負荷控制靈敏度指標計及了多種就地狀態(tài)信息交互，它的求取具體表示為：

暫態(tài)過程中，負荷有功的自身調(diào)整量越小或無功的自身調(diào)整量越大，其負荷控制靈敏度指標越高，通過安控或低頻減載切除其負荷對頻率的改善越為有利。

綜合頻率、電壓、有功、無功之間交互關(guān)系的分析，負荷控制靈敏度指標T_L的表達式為：