异步联网系统换相失败冲击下的频率波动分析方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种异步联网系统换相失败冲击下的频率波动分析方法及系统，方法包括：从EMS系统中实时获取异步联网直流系统送端和受端的相关数据，并对实时获取的数据进行标幺化处理；采用改进的简化分析模型对异步联网直流系统换相失败冲击下的频率波动进行分析，从而快速估算出异步联网直流系统送端频率上升的幅度和受端频率下降的幅度。本发明专利技术采用了改进的简化分析模型，以电机转子的运动方程为基础，结合异步联网直流系统送端和受端的实时数据来快速估算出异步联网直流系统在换相失败冲击下送端频率上升的幅度和受端频率下降的幅度，为后续的高周切机参数整定和低频减载整定操作提供了有效的依据。本发明专利技术可广泛应用于电网技术领域。

Frequency fluctuation analysis method and system under asynchronous commutation failure of asynchronous networked system

The invention discloses an asynchronous network system of the failure frequency fluctuation under the impact analysis method and system. The method comprises the following steps: acquiring relevant data of DC system of asynchronous network sending and receiving ends from the EMS system in real time, and to obtain real-time data standardization processing; using the simplified analysis model of commutation failure under the impact of the frequency fluctuation analysis of DC asynchronous interconnection system improvement, to quickly estimate the DC system of asynchronous networking sending rising frequency amplitude and amplitude frequency decreased by the end of. The invention adopts a simplified analysis of the improved model to the equation of motion of the rotor based on real-time data sending and receiving ends with the DC system to quickly estimate the asynchronous interconnection system of asynchronous network in DC commutation failure under the impact of the sending end frequency increase and the amplitude frequency decreased by the end of the week, for high the cutting machine parameter tuning and frequency reduction provides an effective basis for setting load operation. The invention can be widely applied to the power grid technical field.

【技术实现步骤摘要】
异步联网系统换相失败冲击下的频率波动分析方法及系统
本专利技术涉及电网
，尤其是一种异步联网系统换相失败冲击下的频率波动分析方法及系统。
技术介绍
在云南异步联网的背景下，云南电网与南方电网主网的交流联络线将断开，云南电网将水电资源经直流外送至南方电网主网。云南电网与南方电网主网异步联网后异步联网直流系统的电网结构与特性将发生重大变化，频率问题将成为其运行的主要风险。而异步联网直流系统发生单回、多回大容量直流相继或同时发生换相失败时，会造成大额功率瞬时中断，对区域交流联络线造成能量冲击，这相当于给异步联网直流系统的送端系统增加了一个瞬时的大电源，而受端系统则相当于少了一个瞬时的大电源。该过程会造成异步联网直流系统的送、受端频率产生较大的波动，严重威胁到大区电网的安全稳定运行。因此，亟需充分考虑异步联网背景下区域电网的特点，展开对直流换相失败冲击功率下频率波动的研究，为高频切机整定和低频减载整定提供依据。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于：提供一种快速的，异步联网系统换相失败冲击下的频率波动分析方法。本专利技术的另一目的在于：提供一种快速的，异步联网系统换相失败冲击下的频率波动分析系统。本专利技术所采取的技术方案是：异步联网系统换相失败冲击下的频率波动分析方法，其特征在于：包括以下步骤：从EMS系统中实时获取异步联网直流系统送端和受端的相关数据，并对实时获取的数据进行标幺化处理；根据标幺化处理后的数据和异步联网直流系统的实时数据采用改进的简化分析模型对异步联网直流系统换相失败冲击下的频率波动进行分析，从而快速估算出异步联网直流系统送端频率上升的幅度和受端频率下降的幅度，所述改进的简化分析模型以电机转子的运动方程为基础并考虑了负荷的频率调节效应。进一步，所述从EMS系统中实时获取异步联网直流系统送端和受端的相关数据，并对实时获取的数据进行标幺化处理这一步骤，其包括：从EMS系统中实时获取异步联网直流系统送端和受端的相关数据，所述异步联网直流系统送端和受端的相关数据包括但不限于送端和受端的各电机惯性时间常数、各电机额定功率、负荷的频率调节效应系数、直流输送功率以及负荷功率；对实时获取的数据进行标幺化处理。进一步，所述对实时获取的数据进行标幺化处理这一步骤，其包括：将送端或受端等值机为送端的所有电机合并为一台等值机，并根据送端或受端的各电机惯性时间常数和各电机额定功率计算送端或受端等值机的惯性常数，所述送端或受端等值机的惯性常数HΣ的计算公式为：其中，n为送端或受端电机的总台数，Hi和SNi分别为送端或受端第i台电机的惯性常数和额定功率，i＝1，2，……n，SB为统一基准功率；对送端或受端负荷的频率调节效应系数进行标幺化处理，得到负荷频率调节效应系数的标幺值KL；根据直流输送功率占送端或受端总发电功率的百分比计算异步联网直流系统换相失败后送端或受端冲击功率的标幺值Pc。进一步，所述根据标幺化处理后的数据和异步联网直流系统的实时数据，采用改进的简化分析模型对异步联网直流系统换相失败冲击下的频率波动进行分析这一步骤，其包括：获取送端或受端在异步联网直流系统换相失败冲击发生前的系统额定频率f0，送端或受端负荷频率调节效应系数的标幺值KL，异步联网直流系统换相失败后送端或受端冲击功率的标幺值Pc，送端或受端等值机的惯性常数HΣ以及送端或受端在异步联网直流系统换相失败故障发生后的恢复时间t；根据获取的f0、KL、Pc、HΣ以及t计算送端或受端的频率变化值，所述送端或受端的频率变化值Δf的计算公式为：进一步，所述异步联网系统换相失败冲击下的频率波动分析方法还包括根据异步联网直流系统送端频率上升的幅度和受端频率下降的幅度进行高周切机参数整定和低频减载参数整定的步骤。本专利技术所采取的另一技术方案是：异步联网系统换相失败冲击下的频率波动分析系统，包括以下模块：数据获取与标幺化处理模块，用于从EMS系统中实时获取异步联网直流系统送端和受端的相关数据，并对实时获取的数据进行标幺化处理；频率波动分析模块，用于根据标幺化处理后的数据和异步联网直流系统的实时数据采用改进的简化分析模型对异步联网直流系统换相失败冲击下的频率波动进行分析，从而快速估算出异步联网直流系统送端频率上升的幅度和受端频率下降的幅度，所述改进的简化分析模型以电机转子的运动方程为基础并考虑了负荷的频率调节效应。进一步，所述数据获取与标幺化处理模块包括：第一数据获取单元，用于从EMS系统中实时获取异步联网直流系统送端和受端的相关数据，所述异步联网直流系统送端和受端的相关数据包括但不限于送端和受端的各电机惯性时间常数、各电机额定功率、负荷的频率调节效应系数、直流输送功率以及负荷功率；标幺化处理单元，用于对实时获取的数据进行标幺化处理。进一步，所述标幺化处理单元包括：等值机惯性常数计算子单元，用于将送端或受端等值机为送端的所有电机合并为一台等值机，并根据送端或受端的各电机惯性时间常数和各电机额定功率计算送端或受端等值机的惯性常数，所述送端或受端等值机的惯性常数HΣ的计算公式为：其中，n为送端或受端电机的总台数，Hi和SNi分别为送端或受端第i台电机的惯性常数和额定功率，i＝1，2，……n，SB为统一基准功率；负荷的频率调节效应系数标幺化处理子单元，用于对送端或受端负荷的频率调节效应系数进行标幺化处理，得到负荷频率调节效应系数的标幺值KL；冲击功率的标幺值计算子单元，用于根据直流输送功率占送端或受端总发电功率的百分比计算异步联网直流系统换相失败后送端或受端冲击功率的标幺值Pc。进一步，所述频率波动分析模块包括：第二数据获取单元，用于获取送端或受端在异步联网直流系统换相失败冲击发生前的系统额定频率f0，送端或受端负荷频率调节效应系数的标幺值KL，异步联网直流系统换相失败后送端或受端冲击功率的标幺值Pc，送端或受端等值机的惯性常数HΣ以及送端或受端在异步联网直流系统换相失败故障发生后的恢复时间t；频率变化值计算单元，用于根据获取的f0、KL、Pc、HΣ以及t计算送端或受端的频率变化值，所述送端或受端的频率变化值Δf的计算公式为：进一步，所述异步联网系统换相失败冲击下的频率波动分析系统还包括用于根据异步联网直流系统送端频率上升的幅度和受端频率下降的幅度进行高周切机参数整定和低频减载参数整定的高周切机与低频减载参数整定模块。本专利技术的方法的有益效果是：包括从EMS系统中实时获取异步联网直流系统送端和受端的相关数据，并对实时获取的数据进行标幺化处理以及采用改进的简化分析模型对异步联网直流系统换相失败冲击下的频率波动进行分析的步骤，采用了改进的简化分析模型，以电机转子的运动方程为基础，结合异步联网直流系统送端和受端的实时数据来快速估算出异步联网直流系统在换相失败冲击下送端频率上升的幅度和受端频率下降的幅度，为后续的高周切机参数整定和低频减载整定操作提供了有效的参考依据。本专利技术的系统的有益效果是：包括数据获取与标幺化处理模块以及频率波动分析模块，在频率波动分析模块中采用了改进的简化分析模型，以电机转子的运动方程为基础，结合异步联网直流系统送端和受端的实时数据来快速估算出异步联网直流系统在换相失败冲击下送端频率上升的幅度和受端频率下降的幅度，为后续的高周切机参数整定和低频减载本文档来自技高网...

【技术保护点】
异步联网系统换相失败冲击下的频率波动分析方法，其特征在于：包括以下步骤：从EMS系统中实时获取异步联网直流系统送端和受端的相关数据，并对实时获取的数据进行标幺化处理；根据标幺化处理后的数据和异步联网直流系统的实时数据采用改进的简化分析模型对异步联网直流系统换相失败冲击下的频率波动进行分析，从而快速估算出异步联网直流系统送端频率上升的幅度和受端频率下降的幅度，所述改进的简化分析模型以电机转子的运动方程为基础并考虑了负荷的频率调节效应。

【技术特征摘要】
1.异步联网系统换相失败冲击下的频率波动分析方法，其特征在于：包括以下步骤：从EMS系统中实时获取异步联网直流系统送端和受端的相关数据，并对实时获取的数据进行标幺化处理；根据标幺化处理后的数据和异步联网直流系统的实时数据采用改进的简化分析模型对异步联网直流系统换相失败冲击下的频率波动进行分析，从而快速估算出异步联网直流系统送端频率上升的幅度和受端频率下降的幅度，所述改进的简化分析模型以电机转子的运动方程为基础并考虑了负荷的频率调节效应。2.根据权利要求1所述的异步联网系统换相失败冲击下的频率波动分析方法，其特征在于：所述从EMS系统中实时获取异步联网直流系统送端和受端的相关数据，并对实时获取的数据进行标幺化处理这一步骤，其包括：从EMS系统中实时获取异步联网直流系统送端和受端的相关数据，所述异步联网直流系统送端和受端的相关数据包括但不限于送端和受端的各电机惯性时间常数、各电机额定功率、负荷的频率调节效应系数、直流输送功率以及负荷功率；对实时获取的数据进行标幺化处理。3.根据权利要求2所述的异步联网系统换相失败冲击下的频率波动分析方法，其特征在于：所述对实时获取的数据进行标幺化处理这一步骤，其包括：将送端或受端等值机为送端的所有电机合并为一台等值机，并根据送端或受端的各电机惯性时间常数和各电机额定功率计算送端或受端等值机的惯性常数，所述送端或受端等值机的惯性常数HΣ的计算公式为：其中，n为送端或受端电机的总台数，Hi和SNi分别为送端或受端第i台电机的惯性常数和额定功率，i＝1，2，……n，SB为统一基准功率；对送端或受端负荷的频率调节效应系数进行标幺化处理，得到负荷频率调节效应系数的标幺值KL；根据直流输送功率占送端或受端总发电功率的百分比计算异步联网直流系统换相失败后送端或受端冲击功率的标幺值Pc。4.根据权利要求3所述的异步联网系统换相失败冲击下的频率波动分析方法，其特征在于：所述根据标幺化处理后的数据和异步联网直流系统的实时数据，采用改进的简化分析模型对异步联网直流系统换相失败冲击下的频率波动进行分析这一步骤，其包括：获取送端或受端在异步联网直流系统换相失败冲击发生前的系统额定频率f0，送端或受端负荷频率调节效应系数的标幺值KL，异步联网直流系统换相失败后送端或受端冲击功率的标幺值Pc，送端或受端等值机的惯性常数HΣ以及送端或受端在异步联网直流系统换相失败故障发生后的恢复时间t；根据获取的f0、KL、Pc、HΣ以及t计算送端或受端的频率变化值，所述送端或受端的频率变化值Δf的计算公式为：5.根据权利要求1-4任一项所述的异步联网系统换相失败冲击下的频率波动分析方法，其特征在于：所述异步联网系统换相失败冲击下的频率波动分析方法还包括根据异步联网直流系统送端频率上升的幅度和受端频率下降的幅度进行高周切机参数整定和低频减载参数整定的步骤。6.异步联网系统换相失败...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亦平，杨荣照，莫维科，侯君，张勇，郑晓东，高琴，陈巨龙，黄汉昌，翁振星，楼楠，徐克强，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司，华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44