[發明專利]電力系統失步中心定位及振蕩中心追蹤系統及其方法

有效

• 申請號: 201710839777.0
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107526901B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 馬靜;宋宇博;王江天;李沛
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G01R27/16
• 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

1.一種基于精準線路阻抗模型的失步中心定位及振蕩中心追蹤方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：以兩個發電機通過線路相連來構建二機等值系統模型，從而構建線路阻抗模型和測量阻抗模型；

所述步驟1具體包括：

在兩發電機處于異步運行狀態時，發電機M和發電機N之間存在頻率差，即母線M和母線N間存在頻率差，f_M、f_N分別為發電機M和發電機N的頻率，設f_M＞f_N＞0，且頻率大小沿線路均勻變化，線路全長為s，則聯絡線上距母線M距離為l_K的K點處的頻率f_K為：

K點處的單位電抗大小X_K為：

運用微積分理論，在Δl長的微線路上頻率不變，則K點處的線路阻抗角正切值為：

式中：r表示單位電阻；l表示單位電感；θ_K表示K點處的線路阻抗角；

令全系統阻抗Z_Σ＝Z_M+Z_MN+Z_N，Z_M表示發電機M的阻抗；Z_MN表示發電機M和發電機N之間線路MN的阻抗；Z_N表示發電機N的阻抗；兩側發電機電動勢復數比分別為發電機M和發電機N的電動勢復數，ρ_E為發電機N與發電機M的電動勢幅值比，δ為兩側發電機功角差，當發生失步振蕩時，假定兩側發電機電動勢幅值比不變，兩側發電機功角差在0°到360°之間周期變化；

振蕩電流為：

母線M點測量阻抗Z_K.M為：

將式(4)代入式(5)并化簡為：

步驟2：將線路阻抗模型以及測量阻抗模型描繪于同一阻抗復平面中，獲得全系統阻抗曲線和測量阻抗軌跡圓；

步驟3：全系統阻抗曲線和測量阻抗軌跡圓相交于O₀點，全系統阻抗曲線上任一點與O₀點連線所表示的相量均為該點在某時刻的測量阻抗，O₀點定位為失步中心，并確定失步中心出現時線路兩端發電機的功角差與180°的大小關系；

步驟4：在軌跡圓上功角差為δ的點確定的情況下，通過阻抗復平面圖求取全系統阻抗曲線上到該點距離最短的點，實現振蕩中心的定位及漂移追蹤。

2.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述二機等值系統模型的構建假設條件為：頻率沿線路均勻變化，不考慮中間負荷和電容電流的影響，兩側發電機電勢幅值保持不變。