[發明專利]一種基于支路暫態輸電能力的緊急控制方法和系統

在審

• 申請號: 202011547474.X
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112290550A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 鄭超;孫華東;呂思卓;李惠玲;陳怡君;宋云亭;宋墩文
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 劉海蓉

本發明提供一種基于支路暫態輸電能力的緊急控制方法和系統。所述方法和系統以易于測量的支路兩端節點電壓的幅值和相位作為信息源，構建支路暫態輸電能力BTTC定量評價指數，并根據互聯電網中具有最小BTTC指數的支路的BTTC指數來判定是否采取緊急控制措施。所述方法和系統充分利用廣域測量技術和高速通信技術，構建基于響應的電力系統廣域安全穩定控制系統，實現“實時決策，實時控制”，能夠精準判別暫態穩定與否，快速定量評價穩定水平，所述方法和系統不依賴于離線或在線仿真計算、無需預想運行方式和故障集合，不局限于就地信息，可有效避免安全穩定控制措施失效的風險，確保電力系統安全穩定運行和防止大面積停電。

技術領域

本發明涉及電力控制領域,并且更具體地，涉及一種基于支路暫態輸電能力的緊急控制方法和系統。

背景技術

近年來，隨著新能源電源并網容量持續攀升和特高壓直流跨區大規模送受電，我國電網形成了直流混聯新輸電格局，受此影響，系統大擾動動態行為愈趨復雜，電網的暫態穩定特性已發生深刻變化。傳統交流電網，系統擾動激發的暫態能量沖擊范圍較小，現有防控體系可有效應對；特高壓交直流混聯電網，系統擾動甚至正常設備操作，均可能引發大容量多回直流換相失敗或閉鎖，導致交直流系統連鎖反應，產生巨大暫態能量沖擊，波及范圍擴大到跨區電網，電網運行安全風險增大。

現有穩定控制措施以常規切機、切負荷為主要控制資源，以相互獨立的輸變電工程為需求依托，在面對交直流混聯電網強直弱交新特征時，已表現出不適應性，具體包括：應對大容量特高壓直流強沖擊，無法滿足控制措施量要求；單一集中控制措施，無法有效應對連鎖故障；控制措施組織協調能力，無法適應單一故障向連鎖故障轉變、局部擾動向全局擾動擴展的穩定形態變化趨向。

圍繞暫態穩定判別和穩定控制，現有方法可劃分為基于機組受擾信息和基于網絡受擾信息兩大類?；跈C組受擾信息的暫態穩定判別與控制方法主要包括基于擴展等面積定則（EEAC）、全局暫態能量函數或局部暫態能量函數的能量分析方法，以及相軌跡凹凸性、軌跡靈敏度、曲率矢量等基于受擾軌跡特征的分析方法?；跈C組受擾信息的相關方法，存在機群慣性中心軌跡計算需要全網機組信息，所需信息量大，測量通訊要求高，部分信息如機組機械功率難以測量，以及判穩有效性依賴分群的準確性等問題。此外，由于消隱了隨機群搖擺的網絡狀態變化，因此難以跟蹤薄弱斷面或關鍵支路的遷移動態優化緊急控制?；诰W絡受擾信息的暫態穩定判別與控制方法目前難以應用于實際電網。例如，支路暫態勢能法中的積分計算需要故障后支路穩態潮流，因此方法只適用于預想故障既定的離線分析，對于連鎖故障路徑不易預測的復雜擾動情景，該方法則難以用于穩定判別與緊急控制；基于母線電壓單一電氣量跌落特征的方法，難以有效辨別功角穩定與電壓穩定兩種穩定形態；新近提出的基于交流支路有功峰值特征判別穩定性的方法，則存在過于保守等問題。

發明內容

為了解決現有技術中基于事件的“離線決策，在線匹配”和“在線決策，實時匹配”構成的電力系統安全穩定第二道防線措施和基于就地信息的電力系統安全穩定第三道防線措施存在失效的風險，已經難以滿足大電網安全穩定運行的要求，以及基于網絡受擾信息的暫態穩定判別方法與控制方法目前難以應用于實際電網的技術問題，本發明提供一種基于支路暫態輸電能力的緊急控制方法，所述方法包括：

利用廣域量測系統采集互聯電網中全部支路及全部節點的運行參量；

根據每個支路及每個節點的運行參量計算支路暫態輸電能力BTTC指數；

互聯電網發生故障，導致采取緊急控制閉鎖，當緊急控制閉鎖計時時間超過預設的緊急控制閉鎖存續時間且根據具有最小BBTC指數的支路的BTTC指數，緊急控制啟動計時時間、預設的BTTC指數緊急控制啟動閾值和預設的第一緊急控制存續時間確定具有最小BBTC指數的支路滿足緊急控制啟動判據，且緊急控制標志位為停止標志時，啟動緊急控制；

啟動緊急控制后，將緊急控制標志位變更為啟動標志；