[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

本發明涉及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：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，得到系統中的功率缺額并確定系統應切負荷量；啟動智能家電負荷減載模塊；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，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。本發明可以在電力系統受到擾動后快速有效地抑制頻率和電壓的跌落甚至崩潰，且切負荷量少經濟損失小。

技術領域

本發明屬于電力系統技術領域，涉及一種低頻低壓減載方法。

背景技術

低頻低壓減載是保證電力系統安全穩定運行的最后一道防線，是一種維系電網功率平衡、防止電力系統頻率與電壓劇烈下降的有效控制方法。近年來電力系統規模不斷擴大，網絡構架越來越復雜，電力系統供電的安全可靠性也面臨著巨大挑戰。現有的傳統低頻低壓減載方法在電力系統頻率和電壓下降到預先設定值時切除負荷，容易出現過切或欠切，造成經濟損失；同時強制停止對減載線路供電，不考慮用電用戶的參與性與能動性，影響用戶生活質量，已經不能滿足電網需求。

發明內容

本發明的目的是，提供一種可以在電力系統受到擾動后快速有效地抑制頻率和電壓的跌落甚至崩潰，且切負荷量少經濟損失小的低頻低壓減載方法。本發明的技術方案如下：

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；