[發(fā)明專利]一種識(shí)別電網(wǎng)直流故障并控制頻率穩(wěn)定的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110221128.0
• 申請(qǐng)日: 2021-02-26
• 公開（公告）號(hào): CN112968449B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳萍;趙兵;黃東敏;習(xí)工偉;陳錦輝;常昊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司;國(guó)網(wǎng)湖北省電力有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/24
• 分類號(hào): H02J3/24;H02H7/26
• 代理公司: 北京工信聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11266
• 代理人: 劉海蓉

1.一種識(shí)別電網(wǎng)直流故障并控制頻率穩(wěn)定的方法，其特征在于，所述方法包括：

實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)中各直流的功率響應(yīng)數(shù)據(jù)和電網(wǎng)頻率響應(yīng)數(shù)據(jù)，并采集電網(wǎng)中各直流的可切機(jī)量和最大調(diào)制量；

基于預(yù)先建立的直流功率與直流故障形態(tài)映射模型，根據(jù)所述電網(wǎng)中各直流的功率響應(yīng)數(shù)據(jù)，確定電網(wǎng)故障所在直流及直流故障形態(tài)判斷結(jié)果；

基于預(yù)先建立的電網(wǎng)暫態(tài)頻率預(yù)測(cè)模型，根據(jù)所述電網(wǎng)頻率響應(yīng)數(shù)據(jù)確定電網(wǎng)暫態(tài)頻率最大值；

根據(jù)所述電網(wǎng)暫態(tài)頻率最大值與預(yù)先設(shè)置的暫態(tài)頻率最大閾值的比較結(jié)果，結(jié)合電網(wǎng)阻尼系數(shù)和慣量系數(shù)計(jì)算電網(wǎng)控制措施總量；根據(jù)電網(wǎng)中非故障直流的運(yùn)行功率和最大調(diào)制量，以及電網(wǎng)可承受直流調(diào)制量，確定非故障直流的直流可調(diào)制量；根據(jù)所述電網(wǎng)控制措施總量和非故障直流的直流可調(diào)制量確定電網(wǎng)的切機(jī)總量；

當(dāng)根據(jù)電網(wǎng)故障所在直流及直流故障形態(tài)判斷結(jié)果確定電網(wǎng)發(fā)生直流故障時(shí)，優(yōu)先切除故障直流配套電源；當(dāng)所述故障直流配套電源小于切機(jī)總量時(shí)，基于電網(wǎng)非故障直流的可切機(jī)量和剩余切機(jī)量確定電網(wǎng)非故障直流的分配切機(jī)量，其中，所述剩余切機(jī)量為切機(jī)總量與故障直流配套電源的差；

基于直流故障形態(tài)判斷結(jié)果，對(duì)于不導(dǎo)致故障后系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)功率不平衡的故障形態(tài)，根據(jù)非故障直流的直流可調(diào)制量和分配切機(jī)量校驗(yàn)確定故障直流功率恢復(fù)后非故障直流的調(diào)制功率量，并根據(jù)所述非故障直流的調(diào)制功率量進(jìn)行電網(wǎng)控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)中各直流的功率響應(yīng)數(shù)據(jù)和電網(wǎng)頻率響應(yīng)數(shù)據(jù)，并采集電網(wǎng)中各直流的可切機(jī)量和最大調(diào)制量之前還包括：

設(shè)置電網(wǎng)暫態(tài)頻率最大閾值，電網(wǎng)阻尼系數(shù)和慣量系數(shù)，以及電網(wǎng)可承受直流調(diào)制量；

基于在不同直流故障形態(tài)下采集的直流功率響應(yīng)曲線樣本數(shù)據(jù)，采用人工智能算法建立直流功率與直流故障形態(tài)的映射模型；

基于在不同直流故障形態(tài)下采集的電網(wǎng)頻率響應(yīng)樣本數(shù)據(jù)，采用人工智能算法建立電網(wǎng)暫態(tài)頻率預(yù)測(cè)模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于預(yù)先建立的直流功率與直流故障形態(tài)映射模型，根據(jù)所述電網(wǎng)中各直流的功率響應(yīng)數(shù)據(jù)，確定電網(wǎng)故障所在直流及直流故障形態(tài)判斷結(jié)果包括：

根據(jù)直流DC-1至DC-m的直流功率響應(yīng)數(shù)據(jù)，生成直流DC-1至DC-m的實(shí)時(shí)運(yùn)行功率曲線P_DC-1至P_DC-m；

將所述實(shí)時(shí)運(yùn)行功率曲線P_DC-1至P_DC-m作為直流功率與直流故障形態(tài)映射模型的輸入信號(hào)進(jìn)行計(jì)算；

所述直流功率與直流故障形態(tài)映射模型根據(jù)所述輸入信號(hào)確定電網(wǎng)故障所在直流及直流故障形態(tài)判斷結(jié)果，所述直流故障形態(tài)包括不導(dǎo)致故障后系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)功率不平衡的第一類故障形態(tài)和導(dǎo)致故障后系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)功率不平衡的第二類故障形態(tài)，其中，第一類故障形態(tài)包括直流換相失敗、直流再啟動(dòng)成功；第二類故障形態(tài)包括直流閉鎖、直流連續(xù)換相失敗后閉鎖、直流再啟動(dòng)失敗后閉鎖。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述電網(wǎng)控制措施總量和非故障直流的直流可調(diào)制量確定電網(wǎng)的切機(jī)總量，其計(jì)算公式為：

式中，P_cut∑為電網(wǎng)的切機(jī)總量，P為電網(wǎng)控制措施總量，P_DCmod?0-j為電網(wǎng)中第j回非故障直流的直流可調(diào)制量，所述電網(wǎng)中一共有m回直流，其中，第i回直流為發(fā)生故障的直流，第j回直流為非故障直流，1≤j≤m且j≠i。