[發明專利]一種快速精準切除可中斷負荷的控制方法

在審

• 申請號: 202210005279.7
• 申請日: 2022-01-05
• 公開（公告）號: CN114336616A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 李鶴;張延遲;趙玉琢;張鑫林;陳東
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/14;H02J3/36;H02H7/26;H02J13/00
• 代理公司: 北京沃知思真知識產權代理有限公司 11942
• 代理人: 周俊華

1.一種快速精準切除可中斷負荷的控制方法，其特征在于，該控制方法具體步驟如下：

(1)對直流閉鎖故障進行識別：對直流緊急拍停、直流換相失敗以及再啟動等工作中可能出現的情況進行綜合分析，并根據直流閉鎖判據來對系統出現的故障進行判斷，同時使得故障出現時能在規定時間內完成換流器閉鎖故障的識別；

(2)對功率缺額進行準確計算：對功率缺額進行計算，同時當同一直流短時間由于多種原因的共同作用使得其功率快速下降時發出多個信號，并對直流速降功率進行綜合分析；

(3)對快速切除可中斷負荷進行建模：構建快速精準切除可中斷負荷控制模型，同時通過遠方發令快速動作和就地按頻率動作方案的協調配合，共同保障受端電網頻率穩定；

(4)對快速精準切除可中斷負荷控制方法進行制定：設計一種綜合就地按頻率動作和遠方發令快速動作相結合的協控方案，當直流閉鎖發生時，功率缺額較大，需要對電網中的可控資源進行合理分配以滿足系統保護的協調控制要求。

2.根據權利要求1所述的一種快速精準切除可中斷負荷的控制方法，其特征在于，步驟(2)中所述綜合分析具體步驟如下：

步驟一：將速降量取一個固定值，每次速降量超過該值時均發出相應的信號，保證最后一次信號展寬500ms；

步驟二：當出現同一直流先閉鎖以及降功逐次進行的情況時，將在一個啟動周期之內依照二者的時序耦合關系、換流器的實時狀態以及功率轉帶能力，進而進行缺額計算，其中，具體計算公式如下：

其中，ΔP代表直流故障后損失功率，Pi_-200ms代表發生閉鎖故障前200ms第i個運行換流器當前的輸送功率，Pj_{transferable-max}代表發生閉鎖故障后第j個健全換流器傳輸功率極限值，Pk_{non-transferable}代表第k個沒有功率轉帶能力的換流器的傳輸功率；

步驟三：根據故障前直流極控制模式對故障后健全的換流器轉帶功率的結果進行預測判斷。

3.根據權利要求2所述的一種快速精準切除可中斷負荷的控制方法，其特征在于，步驟三中所述預測判斷具體步驟如下：

第一步：若同一整組內已經出現了功率速降，Pk_{non-transferable}數值為閉鎖故障判定后，該值大小即為第一次功率速降后直流控保系統的實時輸送功率指令值；

第二步：若同一整組內尚未出現直流功率速降，該值大小即為不可轉帶的換流器整組動作前200ms功率。

4.根據權利要求1所述的一種快速精準切除可中斷負荷的控制方法，其特征在于，步驟(3)中所述協調配合具體步驟如下：

P1：就地按頻率動作對遠方發令快速動作的負荷過切現象進行彌補，并以最小切負荷總成本為目標進行優化，其中，最小切負荷總成本具體計算公式如下：

其中，代表快速精準切負荷成本系數向量，f_min代表最小切負荷總成本，P_i代表快速精準切負荷控制向量；

P2：對切負荷多輪的切負荷成本系數以及切負荷多輪的切負荷控制量進行收集，其具體表示方式如下：

其中，C_i切負荷成本系數,P_i切負荷控制量；

P3：保證快速精準切除可中斷負荷應保障電網頻率不低于首輪動作頻率，并構建快速精準切除可中斷負荷控制模型以解決直流閉鎖事故。

5.根據權利要求4所述的一種快速精準切除可中斷負荷的控制方法，其特征在于，P3中所述控制模型具體約束公式如下：

其中，D_n,f代表頻率偏移量。

6.根據權利要求1所述的一種快速精準切除可中斷負荷的控制方法，其特征在于，步驟(4)中所述可控資源合理分配具體步驟如下：

S1：當發生大功率缺額情況下，遠方快速發令控制先動作，對于缺失的功率進行補充，對頻率先進行調整；

S2：等頻率下跌到就地按頻率動作的門檻值時，根據頻率下降的點，來進行就地切除可中斷負荷；

S3：重新設定就地按頻率動作的門檻值，同時在與遠方發令快速動作相配合時，遠方發令快速動作對系統的功率和頻率進行補充和調整，并提高就地按頻率動作的門檻值。