[發明專利]一種基于智能家電的電力系統智能化低頻低壓減載方法

在審

• 申請號: 201510753695.5
• 申請日: 2015-11-05
• 公開（公告）號: CN105762809A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 王繼東;張慧穎
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H02J3/14
• 分類號: H02J3/14
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

1.一種基于智能家電的電力系統智能化低頻低壓減載方法，包括下列步驟：

1)實時監控電力系統中各母線頻率、電壓和智能家電負荷的運行狀態；

2)當監控到系統中發生大擾動后，判斷系統的頻率和電壓是否下降到預先設定的減載動作值，一旦達到減載動作值，就利用系統中發電機機端頻率和頻率變化率在控制中心計算出系統慣性中心頻率及其頻率變化率，得到系統中的功率缺額并確定系統應切負荷量；

3)啟動智能家電負荷減載模塊

系統擾動發生后，控制中心做出減載決策，向智能家電負荷發出控制信號，智能家電負荷接到控制信號后主動響應：電冰箱負荷上調冷藏室的溫度設定范圍Tset_refrigerator，瞬時關停一部分正在運行的冰箱；同時電熱水器負荷下調自身溫度設定范圍Tset_waterheater，瞬時關停一部分正在工作的電熱水器；再通過雙向通信功能將電冰箱負荷的功耗變化量ΔPrefrigerator、無功功率變化量ΔQrefrigerator，電熱水器負荷的功耗變化量ΔPwaterheater傳回控制中心，智能家電負荷減載結束后，若控制中心判斷出此時系統的頻率和電壓仍然沒有恢復到正常狀態，則需要繼續進行減載；

4)啟動低頻低壓減載

若智能家電減載不能使系統頻率和電壓恢復正常運行范圍，頻率和電壓繼續下降至低頻低壓減載的預先設定值，則啟動低頻低壓減載，低頻減載方案由基本輪和特殊輪組成，并且每輪都要帶適量的延時用來防止其誤動，特殊輪是應對系統在基本輪減載結束后系統頻率沒有恢復正常范圍卻處于一個不正常的數值上而設置；在系統發出啟動低頻低壓減載命令后，根據剩余減載量依次啟動低頻減載的基本輪和特殊輪切除負荷，直至頻率恢復到正常運行范圍內，在每輪低頻切負荷中都嵌入一個低壓減載模塊，方法如下：

①根據母線的電壓無功曲線在控制中心將各個節點按無功裕度大小進行排序，確定每個節點無功功率裕度，實時更新排序，并與系統狀態估計的時間常數保持一致；

②在低頻減載的每一輪中利用低壓減載模塊選擇要切除的負荷，低壓減載模塊首先要切除的負荷是電壓值在0.8p.u.以下的負荷，當切負荷量超過本輪的應切負荷量時，根據步驟①里的排序首先切除電壓無功裕度比值較小的負荷；如果電壓在0.8p.u.以下的負荷總量小于本輪的應切負荷量，那么就要考慮切除電壓值在0.8p.u.到0.85p.u.范圍內的負荷；同樣，如果切負荷量超過了本輪剩余的應切負荷量，那么根據步驟①里面的排序切除電壓無功裕度比值較小的負荷；如果電壓在0.8p.u.到0.85p.u.范圍內的負荷總量小于本輪剩余的應切負荷量，那么就要考慮切除電壓值在0.85p.u.到0.9p.u.范圍內的負荷，直到本輪次的應切負荷量全部切完，才繼續進行低頻減載的下一輪切負荷；

5)系統的頻率和電壓恢復到正常范圍內，減載結束。