[發明專利]大電網功率振蕩評估方法與系統

在審

• 申請號: 202211328507.0
• 申請日: 2022-10-27
• 公開（公告）號: CN115828511A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 余一平;何甜;李威;李兆偉;李甘;郄朝輝;楊亞蘭;于建平;唐明卉;陸文安
• 申請（專利權）人: 河海大學;國網電力科學研究院有限公司;國網四川省電力公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/18;G06F111/08;G06F113/04
• 代理公司: 南京行高知識產權代理有限公司 32404
• 代理人: 王菊花;王培松

1.一種大電網功率振蕩評估方法，其特征在于，包括：

步驟1、對多機交流系統模型施加強度與頻率隨機變化的第一激勵，引發電網發生強迫振蕩，通過修改PSS參數引發電網發生負阻尼振蕩，分別獲取電網發生振蕩后的系統動態頻率與聯絡線功率的波動數據；

步驟2、基于電網發生振蕩后的系統動態頻率與聯絡線功率的波動數據，建立聯絡線功率波動的安全域；

步驟3、基于半解析法，計算振蕩下的聯絡線功率波動的域內概率；

步驟4、根據域內概率的計算結果，評估低頻振蕩對電力系統的影響，其中：

對于域內概率有穩態值的狀態，發送振蕩事件信息；

對于域內概率持續降低的狀態，發布告警信息和振蕩事件信息。

2.根據權利要求1的大電網功率振蕩評估方法，其特征在于，前述步驟1中，基于EEAC機理，在存在系統擾動作用時將多機交流系統等效為一個兩群電力系統模型，分別定義為第一個群S和第二個群A；

隨機激勵下的等效的兩群電力系統模型表示為：

式中，σ_sdB_s(t)＝∑_i∈Sσ_idB_i(t)，σ_adB_a(t)＝∑_j∈Aσ_jdB_j(t)；

其中，ω_N為同步角速度，ω_s、ω_a、M_s、M_a、δ_s、δ_a、D_s、D_a分別為電力系統模型的第一個群與第二個群中對應的發電機的轉速偏差、慣性時間常數、功角、阻尼系數；P_ms、P_ma、P_es、P_ea、σ_sdB_s(t)、σ_adB_a(t)分別為第一個群與第二個群對應的機械功率、電磁功率和隨機激勵。

3.根據權利要求2所述的大電網功率振蕩評估方法，其特征在于，前述步驟1中，通過系統等值慣量中心頻率來描述各群的動態頻率，是指系統不平衡功率的總和作用于系統等值慣性中心上所產生的轉速；

當用標幺值表示時，頻率與轉速相同，則各群動態頻率偏差表示為：

式中，ω_i、M_i分別為第i臺發電機的轉速偏差、慣性時間常數，m表示該群內發電機的臺數；除M_i是有名值之外，Δf、ω_i均為標幺值。

4.根據權利要求3的大電網功率振蕩評估方法，其特征在于，前述步驟2中，建立聯絡線功率波動的安全域過程包括：

1)基于聯絡線功率波動由聯絡線兩端電壓偏差和頻率偏差引起的兩個功率波動分量引起，鑒于由電壓偏差引起的功率波動分量較小，因此忽略電壓偏差帶來的影響，則聯絡線功率波動與兩群的頻率偏差關系建立關系模型如下：

△P_tie＝K△δ≈K∫(△f₁-△f₂)dt

以上公式計算的ΔP_tie作為立聯絡線功率波動的振蕩響應；式中，△δ＝△δ₁-△δ₂，U₁和U₂分別表示聯絡線兩端電壓幅值，δ₁和δ₂分別為聯絡線兩端電壓相角，X₁₂為聯絡線電抗值，Δf₁和Δf₂分別為線路兩端頻率偏差；振蕩過程中，功角差是變化的，因此K為變化值；

2)聯絡線功率波動的振蕩響應表明聯絡線功率波動與頻率偏差存在對應關系，并根據電網所允許的正常運行條件下的頻率偏差極值，建立聯絡線功率波動安全域，其中的頻率偏差極值在±0.2Hz。