[發明專利]異步聯網系統換相失敗沖擊下的頻率波動分析方法及系統

有效

• 申請號: 201611115784.8
• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN106780122B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 陳亦平;楊榮照;莫維科;侯君;張勇;鄭曉東;高琴;陳巨龍;黃漢昌;翁振星;樓楠;徐克強
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司;華南理工大學
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 譚英強

本發明公開了一種異步聯網系統換相失敗沖擊下的頻率波動分析方法及系統，方法包括：從EMS系統中實時獲取異步聯網直流系統送端和受端的相關數據，并對實時獲取的數據進行標幺化處理；采用改進的簡化分析模型對異步聯網直流系統換相失敗沖擊下的頻率波動進行分析，從而快速估算出異步聯網直流系統送端頻率上升的幅度和受端頻率下降的幅度。本發明采用了改進的簡化分析模型，以電機轉子的運動方程為基礎，結合異步聯網直流系統送端和受端的實時數據來快速估算出異步聯網直流系統在換相失敗沖擊下送端頻率上升的幅度和受端頻率下降的幅度，為后續的高周切機參數整定和低頻減載整定操作提供了有效的依據。本發明可廣泛應用于電網技術領域。

技術領域

本發明涉及電網技術領域，尤其是一種異步聯網系統換相失敗沖擊下的頻率波動分析方法及系統。

背景技術

在云南異步聯網的背景下，云南電網與南方電網主網的交流聯絡線將斷開，云南電網將水電資源經直流外送至南方電網主網。云南電網與南方電網主網異步聯網后異步聯網直流系統的電網結構與特性將發生重大變化，頻率問題將成為其運行的主要風險。而異步聯網直流系統發生單回、多回大容量直流相繼或同時發生換相失敗時，會造成大額功率瞬時中斷，對區域交流聯絡線造成能量沖擊，這相當于給異步聯網直流系統的送端系統增加了一個瞬時的大電源，而受端系統則相當于少了一個瞬時的大電源。該過程會造成異步聯網直流系統的送、受端頻率產生較大的波動，嚴重威脅到大區電網的安全穩定運行。因此，亟需充分考慮異步聯網背景下區域電網的特點，展開對直流換相失敗沖擊功率下頻率波動的研究，為高頻切機整定和低頻減載整定提供依據。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的在于：提供一種快速的，異步聯網系統換相失敗沖擊下的頻率波動分析方法。

本發明的另一目的在于：提供一種快速的，異步聯網系統換相失敗沖擊下的頻率波動分析系統。

本發明所采取的技術方案是：

異步聯網系統換相失敗沖擊下的頻率波動分析方法，其特征在于：包括以下步驟：

從EMS系統中實時獲取異步聯網直流系統送端和受端的相關數據，并對實時獲取的數據進行標幺化處理；

根據標幺化處理后的數據和異步聯網直流系統的實時數據采用改進的簡化分析模型對異步聯網直流系統換相失敗沖擊下的頻率波動進行分析，從而快速估算出異步聯網直流系統送端頻率上升的幅度和受端頻率下降的幅度，所述改進的簡化分析模型以電機轉子的運動方程為基礎并考慮了負荷的頻率調節效應。

進一步，所述從EMS系統中實時獲取異步聯網直流系統送端和受端的相關數據，并對實時獲取的數據進行標幺化處理這一步驟，其包括：

從EMS系統中實時獲取異步聯網直流系統送端和受端的相關數據，所述異步聯網直流系統送端和受端的相關數據包括但不限于送端和受端的各電機慣性時間常數、各電機額定功率、負荷的頻率調節效應系數、直流輸送功率以及負荷功率；

對實時獲取的數據進行標幺化處理。

進一步，所述對實時獲取的數據進行標幺化處理這一步驟，其包括：

將送端或受端等值機為送端的所有電機合并為一臺等值機，并根據送端或受端的各電機慣性時間常數和各電機額定功率計算送端或受端等值機的慣性常數，所述送端或受端等值機的慣性常數H_Σ的計算公式為：其中，n為送端或受端電機的總臺數，H_i和S_Ni分別為送端或受端第i臺電機的慣性常數和額定功率，i＝1，2，……n，S_B為統一基準功率；

對送端或受端負荷的頻率調節效應系數進行標幺化處理，得到負荷頻率調節效應系數的標幺值K_L；