[發明專利]一種用于電網自適應失步解列斷面的定位方法及裝置

有效

• 申請號: 202010152610.9
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111211561B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 李宗翰;劉道偉;張東霞;楊紅英;楊少波;趙高尚;鄭恒峰;李京;俞嘉晨
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;東北電力大學;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J4/00;H02J3/24;G01R31/08
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗樓

本發明公開了一種用于電網自適應失步解列斷面的定位方法及裝置，通過提取電網振蕩中心電壓矢量的幾何特征，構建電網振蕩中心的定位判據，依據判據數值變化特性預判失步振蕩中心位置，然后依據母線量測數據實現振蕩中心的在線跟蹤及自適應解列斷面的實時定位，解決現有技術僅依據本地信息無法感知全局狀態，振蕩中心遷移或大范圍躍遷出現的解列判據失效問題。

技術領域

本申請涉及大電網穩定控制的應用領域，具體涉及一種用于電網自適應失步解列斷面的定位方法，同時涉及一種用于電網自適應失步解列斷面的定位裝置。

背景技術

隨著特高壓交直流電網的快速發展，電網格局和電源結構發生重大改變，電網運行特性發生深刻變化，電網安全穩定三道防線體系面臨故障沖擊全局化、故障形態復雜化等諸多挑戰。失步解列是保障電網安全穩定運行的第三道防線，在極其嚴重的故障情況下解列局部電網以保存主體電網生存能力，是遏制互聯電網大停電事故進一步蔓延的重要防控措施。

傳統的失步解列技術通常針對特定的系統運行方式進行離線仿真，依據失穩模式確定解列斷面，從而配置解列裝置以防范大停電事故。常用判據如相位角判據、UcosΦ判據、視在阻抗角軌跡判據、阻抗角判據等。以上方法基于本地量測判斷系統發生振蕩，以及振蕩中心落在預設斷面上時，啟動解列措施。在實際系統中，由于系統阻抗分布不均、電勢幅值不等，導致振蕩中心發生漂移。當振蕩中心大范圍遷移或躍遷時，僅依據單端本地量無法感知全局狀態，極易造成判據失效，難以實現多解列點的協調控制。

然而，現今電網“強直弱交”的新特征日益凸顯，交直流故障對系統的沖擊影響已呈現出全局化趨勢，可能導致不可預測的失穩模式，在固定輸電通道預設解列策略難以適應復雜的故障形態。且僅依據本地信息無法感知全局狀態，振蕩中心遷移或大范圍躍遷均有可能造成判據失效，繼而引發嚴重后果。

發明內容

本申請提供一種用于電網自適應失步解列斷面的定位方法及裝置，解決現有技術僅依據本地信息無法感知全局狀態，振蕩中心遷移或大范圍躍遷時出現的解列判據失效問題。

本申請提供一種用于電網自適應失步解列斷面的定位方法，包括：

提取電網發生失步振蕩時，振蕩中心電壓矢量的幾何特征；

根據所述幾何特征，構建所述電網振蕩中心的定位判據；

當電網發生振蕩，使用所述定位判據，確定所述電網振蕩中心的位置，進而完成電網自適應失步解列斷面的定位。

優選的，提取電網發生失步振蕩時，振蕩中心電壓矢量的幾何特征，包括：

定義發生失步振蕩的兩機系統的電勢幅值分別是為E_M與E_N，幅值比為k，X為系統總聯絡阻抗，將總聯絡阻抗分段處理后得到節點a、b、c、d、e、f、g，每兩個相鄰節點構成一組輸電斷面；

在振蕩中心所在線路端點電壓矢量構成的三角形中，任一端點電壓矢量的對角是非鈍角；在非振蕩中心所在線路端點電壓矢量構成的三角形中，任一端點電壓矢量的對角中出現鈍角。

優選的，根據所述幾何特征，構建所述電網振蕩中心的定位判據，包括：

振蕩中心的電壓矢量是所在線路端點電壓矢量構成的三角形的高，且端點電壓矢量的對角是非鈍角，從而構建振蕩中心的定位判據如下，

式中分別為線路兩端電壓，θ為兩電壓矢量的相角差。

優選的，當電網發生振蕩，使用所述電壓矢量三角形判據，確定所述電網振蕩中心的位置，進而完成電網自適應失步解列斷面的定位，包括：

當電網發生振蕩，根據所述振蕩中心的定位判據，確定所述電網振蕩中心的定位；