[發明專利]一種用于電力系統的主動穩定控制方法

有效

• 申請號: 202110837641.2
• 申請日: 2021-07-23
• 公開（公告）號: CN113725870B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 鄭超;孫華東;李文鋒;趙兵;呂思卓;楊大業;陳怡君;李惠玲
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/12;H02J3/14
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 劉愛麗

本發明公開了一種用于電力系統的穩定控制方法，并公開了能夠運行該穩定控制方法的系統，其中電力系統穩定控制方法通過計算電力系統中每條支路的簡化支路暫態輸電能力指數以及該指數的幅相相關性，來確定電力系統的失穩程度以及失穩類型，然后根據電力系統的失穩程度和失穩類型對電力系統進行主動控制，以確保電力系統的穩定運行。

技術領域

本發明涉及電力系統安全穩定分析領域，特別涉及一種用于電力系統的主動穩定控制方法。

背景技術

電力系統的頻率、功角和電壓三種穩定模式中，前者具有易于判別的頻率表征，而后兩者則具有不易區分的功角和電壓強相似性表征，且兩種模式容易發生相互轉變。在電力系統發生功角失穩或電壓失穩情況下，由于針對不同失穩情況的控制措施不同，因此判別主導穩定模式是實施有效控制的前提和基礎。在準確判別電力系統主導穩定模式、感知穩定態勢的基礎上，則需要采取及時、有效的能使電力系統恢復功角、電壓穩定的控制措施。

根據信息的來源，判別主導穩定模式和實施控制的方法主要分為基于離線數據建立預案(預案式)和基于廣域響應信息實時判斷(響應式)兩種。隨著新能源電源固有的功率波動性導致電力系統運行方式隨機性增強，交直流、多直流以及直流與新能源之間動態行為深度耦合導致電力系統穩定特性復雜程度加劇，傳統預案式的穩定控制難以適應電力系統的這種新變化，響應式的穩定控制已經成為技術發展方向。

在準確判別主導穩定模式的前提下，可以實施采取多種措施的多級主動控制策略，也即降低失穩風險的切機、切負荷控制和限制失穩影響范圍的線路主動解列控制。通過多重控制措施的保障，能夠提高電力系統發生功角或電壓失穩情況下所提控制方法實施的有效性和容錯率。

但在主導模式的判別方面，目前響應式的主導模式判別方法主要有基于人工智能算法、基于發電機受擾信息這兩類。基于人工智能算法的方法高度依賴樣本與實際電力系統的相關程度，電力系統結構或運行方式顯著變化時存在失效的問題；基于發電機受擾信息的方法所需信息量較大且需要進行機群同調聚合等處理，尚難以應用到實際工程中。

穩定控制方面，響應式的穩定控制對快速性要求較高，因此難以對控制量和控制對象進行動態優化，存在采取單一控制措施無法使電力系統恢復功角、電壓穩定的失效情形。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種用于電力系統的主動穩定控制方法，能夠適應實際電力系統中不同失穩模式及主導穩定模式變化等復雜情況，準確判斷主導穩定模式，并適時、適量實施穩定控制。

本發明還提出一種具有上述主動穩定控制方法的裝置。

根據本發明的第一方面實施例的用于電力系統的主動穩定控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

設置惡化門檻值和類型判定閾值；

測量每條支路兩端節點的電壓幅值和電壓相位，并計算每條支路的支路暫態輸電能力指數；

依據所述每條支路的支路暫態輸電能力指數，從多條支路中確定關鍵支路；

計算所述關鍵支路的幅相相關性系數比；

基于所述關鍵支路的支路暫態輸電能力指數與所述惡化門檻值的比較結果，確定電力系統穩定性的惡化程度；

依據所述關鍵支路的幅相相關性系數比和類型判定閾值，確定電力系統的失穩情況；

依據所述電力系統穩定性的惡化程度和所述失穩情況，對電力系統進行對應的穩定控制；

所述關鍵支路的幅相相關性系數比，是通過計算支路暫態輸電能力指數與電壓因子和相位因子的協方差得到的，具體公式為：

CC_sBTTC-Ui＝cov(sBTTC_i,Ψ_Ui)