基于区间联络线量测的互联电网暂稳控制策略制定方法技术

本发明专利技术是一种基于区间联络线量测的互联电网暂稳紧急控制策略制定方法。包括以下步骤：步骤1：制定离线控制策略：记录重要区域间联络线，并通过故障设置制定针对互联电网各区域的紧急控制策略；步骤2：计算区域间的相对功角：在互联电网实际运行过程中，通过PMU采集各区域联络线的实时电压数值，计算两区域之间相对功角；步骤3：判定受扰最严重机组所在区域：根据实时的区域间相对功角信息，进行对比分析，确定互联电网中受扰最严重的机组所在位置；步骤4：实施紧急切机控制：根据受扰最严重机组所在区域，执行针对性的离线切机控制策略，防止系统发生暂态失稳。本发明专利技术所需量测量少，计算量小，适用于大型区域互联电网，具有针对性强的特点。

【技术实现步骤摘要】
基于区间联络线量测的互联电网暂稳紧急控制策略制定方 法
本专利技术涉及电力系统稳定性控制
，具体涉及一种基于区间联络线量测的 互联电网暂稳紧急控制策略制定方法，适用于已建有广域量测系统（WAM巧的电网。
技术介绍
随着广域量测系统（WAM巧在电力系统中的广泛应用，基于实际量测的电力系统 暂态稳定性控制已具备实现可能。 文献一《电力系统安全稳定控制》（中国电力出版社，2000年，第8页）表明；传 统的暂态稳定紧急控制大多建立在离线仿真的基础上，通过既定控制策略实现在线快速匹 配，该方法严重依赖于离线仿真的准确性。为了达到更好的控制目的，文献二《在线生成策 略表与实时预测切机》（中国电力，2005年，第38卷第2期第40页）提出；在离线既定策略 的基础上辅W简单的在线运算，用W修正离线控制策略，继而完成紧急控制方案决策。文献 H《在线预决策安全稳定控制系统在韶关发电厂的应用》（广东电力，2004年，第17卷第4 期第43页）提出在线预算方式生成控制策略表的方法；根据对象电网或地区特征的不同， 采取合理的策略表方式，进行实时有效的切机紧急控制操作。克服了离线计算方式的一些 缺点，适用于构造大电网的暂态稳定控制装置。然而上述方法均建立在扰动初期对事件的 准确辨识上，不能实现对实际工况的自适应。 文献四《大区电网互联对电力系统动态稳定性的影响》（中国电机工程学报，2007 年，第27卷第1期第1页）指出；对于大型区域互联电网而言，由于地区内机组彼此联系 较为紧密，大扰动后系统失稳模式一般表现为一个区域内发电机群与另一个区域的发电机 群间振荡，振荡中也一般落在区域联络线上。当振荡中也暂态能量无法被网络消纳时，送电 端机组将加速运行，造成系统暂态失稳。因此，可通过区域联络线监测区域间发电机振荡特 征，进行领先失步机群定位，快速确定受扰最严重机组所在区域，指导暂稳紧急控制策略的 开展。 基于上述原因，本专利技术提出了一种基于区间联络线量测的互联电网暂稳紧急控制 策略制定方法，旨在互联电网实际运行过程中，通过观测区间联络线电压及功率数值，确定 受扰最严重机组所在区域，开展该区域内的紧急切机控制，避免停电事故的发生。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，克服常规基于离线仿真的暂态稳定性控制方 法，所存在的基于事件辨识，适应性较差的缺点。提供一种基于区间联络线量测的互联电网 暂稳紧急控制策略制定方法，本专利技术具有算法简单，计算量小，适应性好，针对性强的特点。 本专利技术基于电网中现有的PMU量测配置W及广域量测系统（WAMS)，当区域互联电网发生大 的扰动后，根据区间联络线的量测信息，快速确定受扰最严重机组所在区域，执行针对性的 切机控制策略。 为了实现上述的专利技术目的，本专利技术采用下述的技术方案： 本专利技术提出的，包括 W下步骤： 步骤1 ;制定离线控制策略；记录重要区域间联络线，并通过故障设置制定针对互 联电网各区域的紧急控制策略； 步骤2 ;计算区域间的相对功角；在互联电网实际运行过程中，通过PMU采集各区 域联络线的实时电压数值，计算两区域之间相对功角； 步骤3 ;判定受扰最严重机组所在区域；根据实时的区域间相对功角信息，进行对 比分析，确定互联电网中受扰最严重的机组所在位置； 步骤4 ;实施紧急切机控制；根据受扰最严重机组所在区域，执行针对性的离线切 机控制策略，防止系统发生暂态失稳。 所述步骤1制定离线控制策略，具体方法为： 对于大型互联电网而言，通过系统运行方式和潮流图，分析对象电网的重要互联 区域，并记录各区域之间重要联络线的地理位置，设置广域量测装置；通过设置大量不同地 点、不同类型的故障进行离线仿真，制定针对各区域的最佳离线切机控制策略。 [001引所述步骤2计算区域间的相对功角，具体方法为： 在实际电网运行过程中，通过PMU采样当前时刻的区间联络线电压数值，若为区 域1与区域2之间联络线电压则记为Ui_2,数值大小范围为0-1，则区域1与区域2之间的 相对功角5 计算公式如下： 5 (t) = 2arccos 扣 1_2 (t)] [001引式中；Ui_2(t)与5i_2(t)分别为t时刻区域1至区域2的联络线电压及相对功角， 根据上式计算得到互联电网所有直接相连的区域间相对功角数值。 所述步骤3判定受扰最严重机组所在区域，具体方法为： 假设某区域互联电网由1、2、3H个区域相互连接，由步骤1得到区域1-2、区域 1-3、区域2-3间相对功角分别为5 1_2、5 1_3、5 2_3 ; 步骤3. 1 ;基于穿区时刻先后的受扰严重区域判别， [002引设定失稳功角区为P，当区域间相对功角大于失稳功角区时，认定为穿区，记录区 域间相对功角5i_2、5i_3、5 2_3的穿区时刻分别为ti、t2、t3; [002引若穿区时刻最小值与次小值的差值大于预设口槛值，则判定受扰最严重机组在穿 区时刻最小者所连接的区域内；即，当穿区时刻ti、t,、t3满足下式： ti<t2<t3 [00巧] t厂ti〉A t [002引式中；At为时间预设口槛值，则初步判定受扰最严重机组在穿区时刻最小值ti 所连接的区域1、2之中，优选地，失稳功角区口取为120°，时间预设口槛值At取为0.2s ; 步骤3. 2 ;基于相对功角差值的受扰严重区域判别， 对于区域间实时相对功角，若任意时刻最大值与次大值的差值大于预设口槛值， 则判定受扰最严重机组在相对功角最大值所连接的区域内， 目P，当区域间相对功角5 i_2(t)、5 i_3(t)、5 2_3(t)满足下式： 5 S2_3(t) 5i_2(t)-Si_3(t)〉A 5 式中；A 5为相对功角预设口槛值，则初步判定受扰最严重机组在相对功角最大 值所连接的区域1、2之中，优选地，相对功角预设口槛值A 5取为80° ; 步骤3. 3 ;综合判定受扰最严重机组位置，具体方法为；若步骤3. 1与步骤3. 2均 判定受扰最严重机组在同一连接区域内，则认为上述判定有效，假设判定结果为：受扰最严 重机组在区域1、2之中，采样当前时刻区域1-2联络线功率，记为Pi_2 ;若联络线功率Pi_2〉0， 则功率由区域1流向区域2,判定区域1为受扰最严重区域，若联络线功率Pi_2<0,则功率由 区域2流向区域1，判定区域2为受扰最严重区域，若步骤3. 1与步骤3. 2判定不一致，则返 回步骤2。 本专利技术通过对区域联络线量测分析，快速判定受扰最严重机组所在位置。具有W 下优点： 1.本专利技术采取指定联络线就地采集及分析方式，仅需少量数据交互与通信，所需 量测量少，计算量小。 2.本专利技术采用针对各区电网的离线策略匹配方法，适用于大型区域互联电网，具 有针对性强的特点。 3.本专利技术基于广域响应分析得到，不依赖于事件检测技术，可W有效指导切机控 制的开展，在一定程度上提高紧急控制的可靠性。 【附图说明】 图1是本专利技术方法的总体流程框图； 图2暂态过程两群等值图； 图3暂态过程变量关系图； 【具体实施方式】 下面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于区间联络线量测的互联电网暂稳紧急控制策略制定方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：制定离线控制策略：记录重要区域间联络线，并通过故障设置制定针对互联电网各区域的紧急控制策略；步骤2：计算区域间的相对功角：在互联电网实际运行过程中，通过PMU采集各区域联络线的实时电压数值，计算两区域之间相对功角；步骤3：判定受扰最严重机组所在区域：根据实时的区域间相对功角信息，进行对比分析，确定互联电网中受扰最严重的机组所在位置；步骤4：实施紧急切机控制：根据受扰最严重机组所在区域，执行针对性的离线切机控制策略，防止系统发生暂态失稳。

【技术特征摘要】
1. 一种基于区间联络线量测的互联电网暂稳紧急控制策略制定方法，其特征在于包括 以下步骤： 步骤1 :制定离线控制策略：记录重要区域间联络线，并通过故障设置制定针对互联电 网各区域的紧急控制策略； 步骤2 :计算区域间的相对功角：在互联电网实际运行过程中，通过PMU采集各区域联 络线的实时电压数值，计算两区域之间相对功角； 步骤3 :判定受扰最严重机组所在区域：根据实时的区域间相对功角信息，进行对比分 析，确定互联电网中受扰最严重的机组所在位置； 步骤4 :实施紧急切机控制：根据受扰最严重机组所在区域，执行针对性的离线切机控 制策略，防止系统发生暂态失稳。2. 根据权利要求1所述的基于区间联络线量测的互联电网暂稳紧急控制策略制定方 法，其特征在于所述步骤1制定离线控制策略，具体方法为： 对于大型互联电网而言，通过系统运行方式和潮流图，分析对象电网的重要互联区域， 并记录各区域之间重要联络线的地理位置，设置广域量测装置；通过设置大量不同地点、不 同类型的故障进行离线仿真，制定针对各区域的最佳离线切机控制策略。3. 根据权利要求1所述的基于区间联络线量测的互联电网暂稳紧急控制策略制定方 法，其特征在于所述步骤2计算区域间的相对功角，具体方法为： 在实际电网运行过程中，通过PMU采样当前时刻的区间联络线电压数值，若为区域1与 区域2之间联络线电压则记为Up2，数值大小范围为0-1，则区域1与区域2之间的相对功 角δi_2计算公式如下： δ卜2 (t) = 2arccos[U卜2 ⑴] 式中：Up2⑴与δi_2(t)分别为t时刻区域1至区域2的联络线电压及相对功角，根据 上式计算得到互联电网所有直接相连的区域间相对功角数值。4. 根据权利要求1所述的基于区间联络线量测的互联电网暂稳紧急控制策略制定方 法，其特征在于所述步骤3判定受扰最严重机组所在区域，具体方法为：假设某区域互联电 网由1、2、3三个区域相互连接，由步骤1得到区域1-2、区域1-3、区域2-3间相对功角分别 为δ卜2、δ卜3、δ2_3 ; 步骤3. 1 :基于穿区时刻先后的受扰严重区域判别， 设定失稳功角区为^当区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐光虎，张勇，邓晖，赵晋权，白杨，梅勇，刘春晓，张建新，任祖怡，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44