[發明專利]基于能量變化評估緊急控制措施改善暫態頻率安全貢獻度的方法

有效

• 申請號: 201710583977.4
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN107342589B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 李碧君;常海軍;周野;顏云松;任建鋒;李威;劉福鎖
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國家電網公司;南京南瑞集團公司;國網江蘇省電力公司;國網江蘇省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 劉豐

1.基于能量變化評估緊急控制措施改善暫態頻率安全貢獻度的方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)獲取輸入信息，所述輸入信息包括電網運行方式信息、機電暫態仿真計算數據、緊急控制預想故障、頻率安全二元表和緊急控制措施信息；

所述頻率安全二元表是描述暫態過程對頻率安全性要求的信息，是由給定頻率偏移門檻值和偏出頻率偏移門檻值的頻率異常持續時間構成的二元表；設頻率安全二元表的數量為N個，則第i個頻率安全二元表用(f_cri，t_cri)表示，其中f_cri代表第i個頻率安全二元表的頻率偏移門檻值，t_cri代表偏出f_cri的頻率異常持續時間，i＝1，...，N，所述偏出f_cri在低頻安全評估時為低于、在高頻安全評估時為高于，當且僅當偏出f_cri的持續時間超過t_cri判為暫態頻率不滿足安全要求；

所述緊急控制措施信息包括擾動后控制策略啟動延時時間、控制策略定值和控制的有功功率時間響應特性；緊急控制措施由各個單項控制措施組成；

2)針對緊急控制預想故障，在不考慮緊急控制措施實施的影響下，進行機電暫態時域仿真分析計算，基于時域仿真得到暫態頻率曲線，結合頻率安全二元表，評估暫態頻率安全性；假設暫態頻率不滿足安全要求的情況有m個，將這m個暫態頻率不滿足安全要求的情況對應的m個頻率安全二元表表示為(fM_crj，t_Mcrj)，j＝1，...，m；

3)針對緊急控制預想故障，在計及緊急控制措施實施的影響下，進行機電暫態時域仿真分析計算，基于時域仿真獲取暫態頻率曲線，結合步驟2)得到的m個頻率安全二元表，進行暫態頻率安全特性分析，包括分析統計頻率偏移是否偏出這m個頻率安全二元表中的頻率偏移門檻值、如偏出則偏出時間是否超過相應的頻率異常持續時間以及偏出后頻率偏移恢復到相應的頻率偏移門檻值之內的時間，如偏出后頻率偏移未能恢復到相應的頻率偏移門檻值之內則還要統計頻率趨于穩態的時間；

4)基于步驟3)的暫態頻率安全特性分析結果，結合步驟2)得到的m個頻率安全二元表，對緊急控制措施改善暫態頻率安全情況進行分類，分類方法如下：

對于步驟2)得到的m個頻率安全二元表中的第j個頻率安全二元表(f_Mcrj，t_Mcrj)而言，j＝1，...，m：

如果頻率偏移最大時不偏出f_Mcrj，則緊急控制措施對應第j個頻率安全二元表(f_Mcrj，t_Mcrj)的改善暫態頻率安全情況類型MDT_j＝1；

如果頻率偏移最大時偏出f_Mcrj但偏出時間不超過t_Mcrj，則緊急控制措施對應第j個頻率安全二元表(f_Mcrj，t_Mcrj)的改善暫態頻率安全情況類型MDT_j＝2；

如果頻率偏移最大時偏出f_Mcrj且偏出時間超過t_Mcrj，但能夠恢復到f_Mcrj之內，則緊急控制措施對應第j個頻率安全二元表(f_Mcrj，t_Mcrj)的改善暫態頻率安全情況類型MDT_j＝3；

如果頻率偏移最大時偏出f_Mcrj且至穩態時仍不能恢復到f_Mcrj之內，則緊急控制措施對應第j個頻率安全二元表(f_Mcrj，t_Mcrj)的改善暫態頻率安全情況類型MDT_j＝4；

5)根據步驟4)的分類結果，結合步驟2)得到的m個頻率安全二元表，計算緊急控制措施中各個單項控制措施對應各個頻率安全二元表的改善暫態頻率安全性的貢獻，計算方法如下：

對于步驟2)得到的m個頻率安全二元表中的第j個頻率安全二元表(f_Mcrj，t_Mcrj)而言，j＝1，...，m：

如MDT_j＝1，則以頻率偏移最大時刻t_Δfmax之前各個單項控制措施輸出功率累積能量計算各個單項控制措施對應第j個頻率安全二元表(f_Mcrj，t_Mcrj)的改善暫態頻率安全的貢獻；

如MDT_j＝2，則首先計算頻率偏移第一次到達f_Mcrj前各個單項控制措施對應第j個頻率安全二元表(f_Mcrj，t_Mcrj)的改善頻率安全的貢獻，再計算頻率偏移第一次偏出f_Mcrj期間各個單項控制措施對應第j個頻率安全二元表(f_Mcrj，t_Mcrj)的改善頻率安全的貢獻，最后考慮兩個階段重要性的差異，計算各個單項控制措施對應第j個頻率安全二元表(f_Mcrj，t_Mcrj)的改善暫態頻率安全的貢獻；

如MDT_j＝3，則首先計算頻率偏移程度達到最大前各個單項控制措施對應第j個頻率安全二元表(f_Mcrj，t_Mcrj)的改善頻率安全的貢獻，再計算頻率偏移程度達到最大后至恢復到f_Mcrj期間各個單項控制措施對應第j個頻率安全二元表(f_Mcrj，t_Mcrj)的改善頻率安全的貢獻，最后考慮兩個階段重要性的差異，計算各個單項控制措施對應第j個頻率安全二元表(f_Mcrj，t_Mcrj)的改善暫態頻率安全的貢獻；

如MDT_j＝4，則首先計算頻率偏移程度達到最大前各個單項控制措施對應第j個頻率安全二元表(f_Mcrj，t_Mcrj)的改善頻率安全的貢獻，再計算頻率偏移程度達到最大后至恢復到f_Mcrj期間各個單項控制措施對應第j個頻率安全二元表(f_Mcrj，t_Mcrj)的改善頻率安全的貢獻；最后考慮兩個階段重要性的差異，計算各個單項控制措施對應第j個頻率安全二元表(f_Mcrj，t_Mcrj)的改善暫態頻率安全的貢獻；

6)計算各個單項控制措施改善暫態頻率安全的綜合貢獻，如下所示：

其中，TCR_k為第k個單項控制措施改善暫態頻率安全的綜合貢獻，CR_kj為第k個單項控制措施對應第j個頻率安全二元表(f_Mcrj，t_Mcrj)的改善暫態頻率安全的貢獻，γ_j是緊急控制措施對應第j個頻率安全二元表(f_Mcrj，t_Mcrj)的改善暫態安全裕度的因子，按下式計算：

其中，μ1_j和μμ2_j分別是針對第j個頻率安全二元表(f_Mcrj，t_Mcrj)在不考慮緊急控制措施實施的影響和計及緊急控制措施實施的影響兩種情況下緊急控制預想故障時的暫態頻率安全裕度；

7)基于各個單項控制措施的綜合貢獻，以其中的最大值為參照，計算各個單項控制措施的相對貢獻度，如下所示：

其中，SCR_k為第k個單項控制措施的相對貢獻度，KC是緊急控制措施中單項控制措施的總數。