[發明專利]一種暫態電壓安全緊急控制方法及裝置

在審

• 申請號: 202211537886.4
• 申請日: 2022-12-02
• 公開（公告）號: CN115864381A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 鄧卓明;郭知非;田寶燁;黃東啟;王嘉陽;蔡萬通;王彤;姚文峰;周保榮
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/16;H02J3/50;H02J3/46
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫

1.一種暫態電壓安全緊急控制方法，其特征在于，包括：

根據第一控制模型，調節系統機端電壓參考值以及容抗器節點電容器，以增大母線電壓值；

當所述母線電壓值達到第一閾值時，根據第二控制模型，控制各個發電機的無功功率出力比重的方差在預設范圍內，以維持暫態電壓安全。

2.如權利要求1所述的暫態電壓安全緊急控制方法，其特征在于，在所述根據第一控制模型，調節系統機端電壓參考值以及容抗器節點電容器，以增大母線電壓值之前，還包括：

通過時域仿真模擬暫態過程，獲取控制變量取值改變后受控量的數值變化；所述受控量包括發電機轉子角、母線電壓值和發電機的無功出力；

建立靈敏度矩陣模型，并計算所述暫態過程的母線電壓值小于第一閾值時的第一靈敏度矩陣，和所述暫態過程的母線電壓值大于第一閾值時的第二靈敏度矩陣；所述靈敏度矩陣模型包括受控量和控制變量的線性關系。

3.如權利要求2所述的暫態電壓安全緊急控制方法，其特征在于，在所述根據第一控制模型，調節系統機端電壓參考值以及容抗器節點電容器，以增大母線電壓值之前，還包括：

根據第一靈敏度矩陣，建立主導節點電壓與電壓參考值之間的偏差最小的第一目標函數；

根據控制勵磁調節上限的第一控制代價與投切電容器上限的第二控制代價相等，建立目標控制代價最小的第二目標函數；

結合所述第一目標函數和第二目標函數建立第一控制模型；所述第一控制模型包括三個約束條件。

4.如權利要求2所述的暫態電壓安全緊急控制方法，其特征在于，在所述當所述母線電壓值達到第一閾值時，根據第二控制模型，控制各個發電機的無功功率出力比重的方差在預設范圍內，以維持暫態電壓安全之前，還包括：

根據第二靈敏度矩陣，建立主導節點電壓與電壓參考值之間的偏差最小的第三目標函數；

根據所述靈敏度矩陣模型，建立無功出力對控制變量的第三靈敏度矩陣，并根據所述第三靈敏度矩陣建立均衡各個發電機的無功出力的第四目標函數；

結合所述第三目標函數和第四目標函數建立第二控制模型；所述第二控制模型包括三個約束條件。

5.如權利要求1所述的暫態電壓安全緊急控制方法，其特征在于，所述根據第一控制模型，調節系統機端電壓參考值以及容抗器節點電容器，以增大母線電壓值，具體為：

在暫態過程中，根據母線電壓值的跌落幅度，選取主導節點；并根據所述第一控制模型，調節系統機端電壓參考值以及容抗器節點電容器，以調節主導節點的母線電壓值，直至所述母線電壓值達到第一閾值。

6.一種暫態電壓安全緊急控制裝置，其特征在于，包括：第一控制模塊和第二控制模塊；

所述第一控制模塊，用于根據第一控制模型，調節系統機端電壓參考值以及容抗器節點電容器，以增大母線電壓值；

所述第二控制模塊，用于當所述母線電壓值達到第一閾值時，根據第二控制模型，控制各個發電機的無功功率出力比重的方差在預設范圍內，以維持暫態電壓安全。

7.如權利要求6所述的暫態電壓安全緊急控制裝置，其特征在于，所述暫態電壓安全緊急控制裝置，還包括靈敏度矩陣構建模塊，具體用于：

通過時域仿真模擬暫態過程，獲取控制變量取值改變后受控量的數值變化；所述受控量包括發電機轉子角、母線電壓值和發電機的無功出力；

建立靈敏度矩陣模型，并計算所述暫態過程的母線電壓值小于第一閾值時的第一靈敏度矩陣，和所述暫態過程的母線電壓值大于第一閾值時的第二靈敏度矩陣；所述靈敏度矩陣模型包括受控量和控制變量的線性關系。

8.如權利要求7所述的暫態電壓安全緊急控制裝置，其特征在于，所述靈敏度矩陣構建模塊，還用于：

根據第一靈敏度矩陣，建立主導節點電壓與電壓參考值之間的偏差最小的第一目標函數；

根據控制勵磁調節上限的第一控制代價與投切電容器上限的第二控制代價相等，建立目標控制代價最小的第二目標函數；

結合所述第一目標函數和第二目標函數建立第一控制模型；所述第一控制模型包括三個約束條件。