[發明專利]多頻振蕩失步振蕩中心定位及遷移追蹤系統及其方法

有效

• 申請號: 201710839674.4
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107611996B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 馬靜;鄧卓俊;李沛;劉靜
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 朱琨

本發明屬于電力系統穩定分析技術領域，尤其涉及一種基于位置函數的多頻振蕩失步振蕩中心定位及遷移追蹤系統及其方法，以三側電源通過三條線路相連于一點來構建三機等值系統模型；根據疊加定理獲得在三側電源同時作用下的任意一點的電壓向量表達式；根據線路阻抗比來設定振蕩中心位置函數；將任意一點的電壓向量表達式改寫成模值和相位的形式后展開為二次函數，求取偏導數后再根據三角函數關系和均值不等式獲得任意一側振蕩中心位置的表達式；分析系統相對功角、阻抗結構參數、系統電源電壓幅值這三個因素對振蕩中心的影響，獲得各側出現失步中心的條件，根據電壓向量的三角函數關系獲得判據之后來確定失步中心的位置。

技術領域

本發明屬于電力系統穩定分析技術領域，尤其涉及一種基于位置函數的多頻振蕩失步振蕩中心定位及遷移追蹤系統及其方法。

背景技術

隨著我國特高壓互聯電網的發展以及大量新能源接入，電力系統規模日益擴大，系統運行方式多變，系統受擾發生振蕩并引發大范圍停電事故的可能性也急劇上升。與此同時系統振蕩呈現出成因復雜、模式多變等特征，振蕩中心有可能不在某一條固定線路上，而是可能在不同線路上動態遷移，對電力系統安全穩定裝置振蕩識別帶來了嚴峻挑戰。

目前國內外對振蕩特征的分析研究大都基于兩機系統模型，分析方法主要有三種：基于電壓電流或阻抗軌跡變化特征、基于頻率分布特征以及基于能量或功率等。然而在多頻振蕩場景下，上述基于兩機模型的分析方法不再適用，基于兩機模型得出的振蕩特征難以描述多頻振蕩的實際情況。多頻振蕩場景下的失步振蕩中心定位方法還鮮有報道。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提出了一種基于位置函數的多頻振蕩失步振蕩中心定位及遷移追蹤系統及其方法。

系統包括順序相連的系統信息采集模塊、振蕩中心位置遷移追蹤模塊、失步中心定位模塊和失步振蕩中心位置輸出模塊；所述系統信息采集模塊用于采集系統結構參數、系統各側發電機功角、轉速以及電壓幅值，并將采集數據發送至失步中心定位模塊；所述振蕩中心位置遷移追蹤模塊利用信息采集模塊采集到的信息計算系統各側的振蕩中心位置，從而實現多頻振蕩系統振蕩中心漂移路徑的追蹤與剖析；所述失步中心定位模塊根據提出的失步中心定位判據，定位系統中的失步中心的位置；所述失步振蕩中心位置輸出模塊用于輸出失步中心位置和振蕩中心漂移路徑。

方法包括以下步驟：

步驟1：以三側電源通過三條線路相連于一點來構建三機等值系統模型；

步驟2：根據疊加定理獲得在三側電源同時作用下的任意一點的電壓向量表達式；

步驟3：根據線路阻抗比來設定振蕩中心位置函數；將任意一點的電壓向量表達式改寫成模值和相位的形式后展開為二次函數，求取偏導數后再根據三角函數關系和均值不等式獲得任意一側振蕩中心位置的表達式；

步驟4：分析系統相對功角、阻抗結構參數、系統電源電壓幅值這三個因素對振蕩中心的影響，獲得各側出現失步中心的條件，根據電壓向量的三角函數關系獲得判據之后來確定失步中心的位置。

所述電壓向量表達式以A側為例如下表示：