[發(fā)明專利]基于PMU量測的電力系統(tǒng)動態(tài)設(shè)備同步時鐘控制方法

在審

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• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN107887905A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉輝;蘇金朔;陽育德;汪旎;劉新東
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 廣西南寧公平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司45104
• 代理人: 陳劍鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實施例涉及電力系統(tǒng)控制，具體而言，涉及基于PMU量測的電力系統(tǒng)動態(tài)設(shè)備同步時鐘控制方法。

背景技術(shù)

隨著電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，可再生能源接入持續(xù)增長，新型輸電技術(shù)廣泛應(yīng)用，需求側(cè)響應(yīng)逐步受到重視，電力系統(tǒng)“源—網(wǎng)—荷”各部分結(jié)構(gòu)和動態(tài)特性更加復(fù)雜多變，電網(wǎng)安全穩(wěn)定問題日益突出。

同步發(fā)電機組等動態(tài)設(shè)備分散控制是保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵手段。在電力工業(yè)中，這些動態(tài)設(shè)備的反饋控制是基于本地時鐘采樣的異步時鐘控制模式，其控制結(jié)構(gòu)和原理分別見附圖5和圖6。但是，由于本地時鐘信號采樣不能反應(yīng)電力系統(tǒng)同一時刻動態(tài)，因而異步時鐘控制模式會導(dǎo)致分散動態(tài)設(shè)備控制的不協(xié)調(diào)，不利于改善電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提供一種有利于提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性的基于PMU量測的電力系統(tǒng)動態(tài)設(shè)備同步時鐘控制方法。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：一種基于PMU量測的電力系統(tǒng)動態(tài)設(shè)備同步時鐘控制方法，包括如下步驟：步驟1，分散動態(tài)設(shè)備啟動同步時鐘控制，安裝在分散動態(tài)設(shè)備處的PMU和GPS進(jìn)行實時交互，GPS通過時鐘同步功能，向PMU發(fā)送電力系統(tǒng)同步時鐘采樣脈沖信號；步驟2，根據(jù)GPS同步時鐘采樣脈沖信號，PMU實時周期性同步采集分散動態(tài)設(shè)備輸出；步驟3，根據(jù)PMU實時量測值，反饋控制系統(tǒng)按控制器控制規(guī)則，實時計算動態(tài)設(shè)備控制輸入；步驟4，根據(jù)控制輸入，反饋控制系統(tǒng)分散同步調(diào)節(jié)動態(tài)設(shè)備輸出，實現(xiàn)分散動態(tài)設(shè)備同步時鐘協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)動態(tài)。

此外，本發(fā)明還提供如下附屬技術(shù)方案：

步驟2的同步時鐘采集分散動態(tài)設(shè)備輸出包括電壓、電流、功率、發(fā)電機功角和轉(zhuǎn)速等，通過分散動態(tài)設(shè)備反饋控制，同步時鐘協(xié)同電力系統(tǒng)動態(tài)。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)勢在于：基于GPS同步時鐘信號，PMU實時周期性同步采集動態(tài)設(shè)備輸出，反饋控制系統(tǒng)根據(jù)PMU量測值，計算分散動態(tài)設(shè)備控制輸入，對動態(tài)設(shè)備實施分散同步時鐘控制。PMU測量能反應(yīng)電力系統(tǒng)同一時刻動態(tài)，因此通過基于PMU量測的電力系統(tǒng)分散動態(tài)設(shè)備同步時鐘控制，實現(xiàn)同步協(xié)調(diào)分散動態(tài)設(shè)備輸出，解決異步時鐘控制模式導(dǎo)致分散動態(tài)設(shè)備不協(xié)調(diào)控制問題，提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行水平。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例或相關(guān)技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅涉及本發(fā)明的一些實施例，并非對本發(fā)明的限制。

圖1是電力系統(tǒng)分散動態(tài)設(shè)備同步時鐘控制流程圖。

圖2是電力系統(tǒng)分散動態(tài)設(shè)備同步時鐘控制系統(tǒng)框圖。

圖3是基于PMU同步采樣的同步時鐘控制的控制原理圖。

圖4是電力系統(tǒng)分散動態(tài)設(shè)備同步時鐘控制結(jié)構(gòu)框圖。

圖5是電力系統(tǒng)分散動態(tài)設(shè)備異步時鐘控制系統(tǒng)框圖。

圖6是基于本地時鐘異步采樣的異步時鐘控制的控制原理圖。

具體實施方式

為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步非限制性的詳細(xì)描述。

見圖1。先判斷分散動態(tài)設(shè)備是否啟動同步時鐘控制，若“否”，則執(zhí)行異步時鐘控制，若“是”，則執(zhí)行同步時鐘控制。同步時鐘控制的控制流程(方法)如下：同步時鐘控制包括安裝在分散動態(tài)設(shè)備處的PMU與GPS進(jìn)行實時交互，GPS通過時鐘同步功能，向PMU發(fā)送電力系統(tǒng)同步時鐘采樣脈沖信號；根據(jù)GPS同步采樣脈沖信號，PMU周期性同步采集分散動態(tài)設(shè)備輸出，包括電壓、電流、功率、發(fā)電機功角和轉(zhuǎn)速等；根據(jù)PMU實時測量值，反饋控制系統(tǒng)按控制器控制規(guī)則，實時計算動態(tài)設(shè)備控制輸入；根據(jù)控制輸入量，反饋控制系統(tǒng)分散同步調(diào)節(jié)動態(tài)設(shè)備輸出，實現(xiàn)分散動態(tài)設(shè)備同步時鐘協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)動態(tài)；

見圖2至圖4。本實施例的基于PMU量測的電力系統(tǒng)動態(tài)設(shè)備同步時鐘控制方法具有一個實施框架，在該實施框架內(nèi)有同步時鐘采樣、同步時鐘控制和電力網(wǎng)絡(luò)模型三部分。

同步時鐘采樣部分又包括GPS同步時鐘和PMU同步采樣。GPS同步時鐘向分散PMU提供同步時鐘采樣脈沖信號；PMU同步采樣根據(jù)GPS同步時鐘脈沖信號，對分散動態(tài)設(shè)備進(jìn)行周期性實時同步采樣。