[發(fā)明專利]一種基于電壓相量軌跡擬合的電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定量化評(píng)估方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211608360.0
• 申請(qǐng)日: 2022-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116316870A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉道偉;馬海濱;趙高尚;楊紅英;楊學(xué)濤;宋墩文;謝家正;杜三恩;陳勇;許鵬飛;劉開(kāi)欣;封一賢;馮靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/46
• 分類號(hào): H02J3/46;H02J3/38;H02J3/14
• 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

1.一種基于電壓相量軌跡擬合的電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定量化評(píng)估方法，其特征在于，包括：

從電網(wǎng)廣域量測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)獲取電網(wǎng)中每臺(tái)發(fā)電機(jī)的實(shí)時(shí)量測(cè)信息；

分別計(jì)算每臺(tái)所述發(fā)電機(jī)前后兩個(gè)時(shí)刻角度度值的變化率，確定所有發(fā)電機(jī)中所述變化率最大的發(fā)電機(jī)為穩(wěn)定機(jī)組，所述變化率最小的發(fā)電機(jī)失穩(wěn)機(jī)組；

根據(jù)所述穩(wěn)定機(jī)組的實(shí)時(shí)量測(cè)信息以及所述失穩(wěn)機(jī)組的實(shí)時(shí)量測(cè)信息，計(jì)算所述失穩(wěn)機(jī)組的等效機(jī)械功率以及等效電磁功率；

根據(jù)所述等效機(jī)械功率以及所述等效電磁功率，計(jì)算所述電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定評(píng)估指標(biāo)，并根據(jù)所述暫態(tài)穩(wěn)定評(píng)估指標(biāo)確定所述電網(wǎng)的穩(wěn)定狀態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述等效機(jī)械功率以及所述等效電磁功率，計(jì)算所述電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定評(píng)估指標(biāo)的操作，包括：

根據(jù)所述等效機(jī)械功率以及所述等效電磁功率，計(jì)算所述失穩(wěn)機(jī)組的虛擬穩(wěn)定平衡點(diǎn)；

構(gòu)造所述失穩(wěn)機(jī)組對(duì)的電壓向量軌跡，并計(jì)算所述電壓向量軌跡實(shí)部以及虛部；

根據(jù)所述電壓向量軌跡、所述虛擬穩(wěn)定平衡點(diǎn)，計(jì)算所述失穩(wěn)機(jī)組極限穩(wěn)定狀態(tài)下的相軌跡弧長(zhǎng)；

根據(jù)所述電壓向量軌跡、所述電壓向量軌跡實(shí)部以及虛部，計(jì)算所述失穩(wěn)機(jī)組的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡弧長(zhǎng)；

根據(jù)所述相軌跡弧長(zhǎng)以及所述實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡弧長(zhǎng)，計(jì)算所述電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定評(píng)估指標(biāo)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述暫態(tài)穩(wěn)定評(píng)估指標(biāo)確定所述電網(wǎng)的穩(wěn)定狀態(tài)的操作，包括：

當(dāng)0＜ρ＜1時(shí)，判定所述電網(wǎng)處于暫態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)；

當(dāng)1＝ρ時(shí)，判定所述電網(wǎng)處于臨界暫態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)；

當(dāng)1＜ρ時(shí)，判定所述電網(wǎng)處于暫態(tài)失穩(wěn)狀態(tài)，其中

ρ為暫態(tài)穩(wěn)定評(píng)估指標(biāo)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，還包括：

根據(jù)所述相軌跡弧長(zhǎng)以及所述實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡弧長(zhǎng)，計(jì)算所述電網(wǎng)的穩(wěn)定裕度或失穩(wěn)程度，其中

在所述電網(wǎng)處于暫態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)的情況下，0＜ψ＜1，ψ表示穩(wěn)定裕度，值越大，系統(tǒng)越穩(wěn)定；

在所述電網(wǎng)處于暫態(tài)失穩(wěn)狀態(tài)的情況下，0＜ψ，ψ表示失穩(wěn)程度，值越大，系統(tǒng)失穩(wěn)越嚴(yán)重。

5.一種基于電壓相量軌跡擬合的電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定量化評(píng)估系統(tǒng)，其特征在于，包括：

獲取模塊，用于從電網(wǎng)廣域量測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)獲取電網(wǎng)中每臺(tái)發(fā)電機(jī)的實(shí)時(shí)量測(cè)信息；

確定模塊，用于分別計(jì)算每臺(tái)所述發(fā)電機(jī)前后兩個(gè)時(shí)刻角度度值的變化率，確定所有發(fā)電機(jī)中所述變化率最大的發(fā)電機(jī)為穩(wěn)定機(jī)組，所述變化率最小的發(fā)電機(jī)失穩(wěn)機(jī)組；

第一計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述穩(wěn)定機(jī)組的實(shí)時(shí)量測(cè)信息以及所述失穩(wěn)機(jī)組的實(shí)時(shí)量測(cè)信息，計(jì)算所述失穩(wěn)機(jī)組的等效機(jī)械功率以及等效電磁功率；

第二計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述等效機(jī)械功率以及所述等效電磁功率，計(jì)算所述電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定評(píng)估指標(biāo)，并根據(jù)所述暫態(tài)穩(wěn)定評(píng)估指標(biāo)確定所述電網(wǎng)的穩(wěn)定狀態(tài)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，第二計(jì)算模塊，包括：

第一計(jì)算子模塊，用于根據(jù)所述等效機(jī)械功率以及所述等效電磁功率，計(jì)算所述失穩(wěn)機(jī)組的虛擬穩(wěn)定平衡點(diǎn)；

第二計(jì)算子模塊，用于構(gòu)造所述失穩(wěn)機(jī)組對(duì)的電壓向量軌跡，并計(jì)算所述電壓向量軌跡實(shí)部以及虛部；

第三計(jì)算子模塊，用于根據(jù)所述電壓向量軌跡、所述虛擬穩(wěn)定平衡點(diǎn)，計(jì)算所述失穩(wěn)機(jī)組極限穩(wěn)定狀態(tài)下的相軌跡弧長(zhǎng)；

第四計(jì)算子模塊，用于根據(jù)所述電壓向量軌跡、所述電壓向量軌跡實(shí)部以及虛部，計(jì)算所述失穩(wěn)機(jī)組的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡弧長(zhǎng)；

第五計(jì)算子模塊，用于根據(jù)所述相軌跡弧長(zhǎng)以及所述實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡弧長(zhǎng)，計(jì)算所述電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定評(píng)估指標(biāo)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，第二計(jì)算模塊，包括：

第一判定子模塊，用于當(dāng)0＜ρ＜1時(shí)，判定所述電網(wǎng)處于暫態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)；

第二判定子模塊，用于當(dāng)1＝ρ時(shí)，判定所述電網(wǎng)處于臨界暫態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)；

第三判定子模塊，用于當(dāng)1＜ρ時(shí)，判定所述電網(wǎng)處于暫態(tài)失穩(wěn)狀態(tài)，其中

ρ為暫態(tài)穩(wěn)定評(píng)估指標(biāo)。