电力系统的主导失稳模式识别方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电力系统的主导失稳模式识别方法和系统，所述方法包括：通过广域量测系统确定受扰后系统振荡中心所在的联络线；从量测数据中提取所述联络线的动态特征信息；根据所述动态特征信息计算所述联络线送端复功率变化量的第一分量和第二分量；根据所述第一分量和第二分量计算主导失稳模式的识别参数；基于所述识别参数判断暂态功角失稳和暂态电压失稳现象同时发生时系统的主导失稳模式。本发明专利技术通过广域量测信息确定系统受扰后处于振荡中心的联络线，基于联络线的送端有功功率和无功功率特性，实时计算主导失稳模式识别参数作为主导失稳模式判据进行判断，确定电力系统的主导失稳模式。能够准确识别电力系统的主导失稳模式，为后续暂态稳定控制提供准确的决策依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力
，特别是涉及一种电力系统的主导失稳模式识别方法和系统。
技术介绍
随着大规模交直流互联电网的发展，风能、太阳能等新能源的大规模接入，新型电力电子装置的广泛应用，电网的暂态稳定特性越来越复杂。对于这种大规模交直流复杂电网，电力系统受扰后的暂态过程中，暂态功角失稳和暂态电压失稳现象往往交织在一起，一般情况下一种失稳模式占据主导地位，确定占据主导地位的失稳模式对暂态稳定控制具有重要意义。近年来广域量测系统的日益完善，促使暂态稳定分析与控制向着“实时决策，实时控制”的方向发展，逐渐形成了基于实测信息的电力系统广域安全稳定控制体系。对基于广域量测信息的实时暂态稳定分析与控制而言，实时进行主导失稳模式识别显得尤为重要，这是因为对基于WAMS信息的暂态稳定分析方法而言，不同于时域仿真法，只能得到当前时间下的系统受扰轨迹信息，无法对全过程的受扰情况进行分析，同时计算机还难以充分利用丰富的人工经验。由于长期以来将暂态功角稳定性问题和暂态电压稳定性问题研究缺乏关联性，难以提出对电力系统的主导失稳模式识别方案，导致所提出的失稳判据往往不具有排他性，即暂态功角失稳判据被触发时，并不意味着暂态电压失稳现象没有发生；同理暂态电压失稳判据被触发时，并不意味着暂态功角失稳现象没有发生，由此使得失稳判据无法为后续暂态稳定控制提供准确的决策依据。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种电力系统的主导失稳模式识别方法和系统，准确识别电力系统的主导失稳模式，提高暂态稳定控制的准确性。一种电力系统的主导失稳模式识别方法，包括：通过广域量测系统确定受扰后系统振荡中心所在的联络线；从量测数据中提取所述联络线的动态特征信息，其中，所述动态特征信息送端电压相角和幅值以及受端的电压相角和幅值；根据所述动态特征信息计算所述联络线送端复功率变化量的第一分量和第二分量；其中，所述第一分量为与送端、受端的母线电压相角差变化量有关的分量，第二分量是与送端、受端的母线电压幅值变化量相关的分量；根据所述第一分量和第二分量计算主导失稳模式的识别参数I，式中，ΔSδ为第一分量，ΔSv为第二分量，i表示数据采样时刻；基于所述识别参数判断电力系统的主导失稳模式。一种电力系统的主导失稳模式识别系统，包括：振荡联络线识别模块，用于通过广域量测系统确定受扰后系统振荡中心所在的联络线；特征信息提取模块，用于从量测数据中提取所述联络线的动态特征信息，其中，所述动态特征信息送端电压相角和幅值以及受端的电压相角和幅值；分量计算模块，用于根据所述动态特征信息计算所述联络线送端复功率变化量的第一分量和第二分量；其中，所述第一分量为与送端、受端的母线电压相角差变化量有关的分量，第二分量是与送端、受端的母线电压幅值变化量相关的分量；参数计算模块，用于根据所述第一分量和第二分量计算主导失稳模式的识别参数I，式中，ΔSδ为第一分量，ΔSv为第二分量，i表示数据采样时刻；模式识别模块，用于基于所述识别参数判断暂态功角失稳和暂态电压失稳现象同时发生时系统的主导失稳模式。上述电力系统的主导失稳模式识别方法和系统，通过广域量测信息确定系统受扰后处于振荡中心的联络线，基于联络线的送端有功功率和无功功率特性，实时计算主导失稳模式识别参数作为主导失稳模式判据进行判断，确定电力系统的主导失稳模式。能够准确识别电力系统的主导失稳模式，为后续暂态稳定控制提供准确的决策依据。附图说明图1为一实施例的电力系统的主导失稳模式识别方法流程图；图2送受端系统示意图；图3等值单机单负荷系统图；图4稳定分析的系统示意图；图5失稳模式关系示意图；图6为3机10节点系统示意图；图7全网发电机功角曲线示意图；图8振荡中心附近的电压曲线示意图；图9为一个实施例的电力系统的主导失稳模式识别系统结构示意图。具体实施方式下面结合附图阐述本专利技术的电力系统的主导失稳模式识别方法和系统的实施例。参考图1所示，图1为一实施例的电力系统的主导失稳模式识别方法流程图，包括：步骤S101，通过广域量测系统确定受扰后系统振荡中心所在的联络线。在本步骤中，在电力系统受到扰动后，通过广域量测系统进行测量，确定扰动的振荡中心，确定处于振荡中心的联络线。可以从扰动后开始通过广域量测系统进行测量，通过广域量测系统确定系统受扰后振荡中心所在的联络线，即根据量测信息确定系统的振荡中心，确定处于振荡中心的联络线。步骤S102，从量测数据中提取所述联络线的动态特征信息，其中，所述动态特征信息送端电压、相角和幅值以及受端的电压、相角和幅值。在本步骤中，从广域量测系统海量的量测数据中，提取振荡中心所在联络线的动态特征信息，所述动态特征信息的采样周期可以与所述广域量测系统中的PMU(Phasor Measurement Unit，同步相量测量系统)测量单元的采样周期相同。振荡中心所在联络线的动态特征信息包括不同时刻联络线送受端的电压幅值及相角，其中，扰动后振荡中心第i时刻的送端电压幅值为UA(i)，送端电压相角为δA(i)，受端电压幅值为UB(i)，受端电压相角为δB(i)，送、受端电压相角差为δ(i)＝δA(i)-δB(i)，线路电阻为R∑，电抗为X∑。步骤S103，根据所述动态特征信息计算所述联络线送端复功率变化量的第一分量和第二分量；其中，所述第一分量为与送端、受端的母线电压相角差变化量有关的分量，第二分量是与送端、受端的母线电压幅值变化量相关的分量；对于第一分量和第二分量，可以表示如下： ΔS δ ( i ) = [ U A ( i ) U B ( i ) | Z | c o s ( δ ( i ) - a ) + j U A ( i ) U B ( i ) | Z | s i n ( δ ( i ) - a ) ]本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力系统的主导失稳模式识别方法，其特征在于，包括：通过广域量测系统确定受扰后系统振荡中心所在的联络线；从量测数据中提取所述联络线的动态特征信息，其中，所述动态特征信息送端电压相角和幅值以及受端的电压相角和幅值；根据所述动态特征信息计算所述联络线送端复功率变化量的第一分量和第二分量；其中，所述第一分量为与送端、受端的母线电压相角差变化量有关的分量，第二分量是与送端、受端的母线电压幅值变化量相关的分量；根据所述第一分量和第二分量计算主导失稳模式的识别参数I，式中，ΔSδ为第一分量，ΔSv为第二分量，i表示数据采样时刻；基于所述识别参数判断暂态功角失稳和暂态电压失稳现象同时发生时系统的主导失稳模式。

【技术特征摘要】
1.一种电力系统的主导失稳模式识别方法，其特征在于，包括：通过广域量测系统确定受扰后系统振荡中心所在的联络线；从量测数据中提取所述联络线的动态特征信息，其中，所述动态特征信息送端电压相角和幅值以及受端的电压相角和幅值；根据所述动态特征信息计算所述联络线送端复功率变化量的第一分量和第二分量；其中，所述第一分量为与送端、受端的母线电压相角差变化量有关的分量，第二分量是与送端、受端的母线电压幅值变化量相关的分量；根据所述第一分量和第二分量计算主导失稳模式的识别参数I，式中，ΔSδ为第一分量，ΔSv为第二分量，i表示数据采样时刻；基于所述识别参数判断暂态功角失稳和暂态电压失稳现象同时发生时系统的主导失稳模式。2.根据权利要求1所述的电力系统的主导失稳模式识别方法，其特征在于，所述基于所述识别参数判断暂态功角失稳和暂态电压失稳现象同时发生时系统的主导失稳模式的步骤包括：当0≤I＜ξ时，所述电力系统的主导失稳模式为暂态功角失稳模式，当ξ＜I≤1时，所述电力系统的主导失稳模式为暂态电压失稳模式，当I＝ξ时，电力系统处于临界失稳模式；其中，ξ为临界失稳模式时的阈值。3.根据权利要求1所述的电力系统的主导失稳模式识别方法，其特征在于，所述通过广域量测系统确定系统受扰后振荡中心所在的联络线的步骤包括：在电力系统受到扰动后，通过广域量测系统的实时量测数据，识别系统的振荡中心，确定处于振荡中心的联络线。4.根据权利要求1所述的电力系统的主导失稳模式识别方法，其特征在于，所述根据所述动态特征信息计算所述联络线送端复功率变化量的第一分量和第二分量的步骤包括：根据振荡中心所在联络线以及实际的潮流方向，将电力系统等效为一个送端、受端明确的互联系统模型；根据所述互联系统模型送端、受端系统的外特性，获取对应的等值单机单负荷系统；在忽略线路参数的动态变化情况下，计算暂态过程中输电断面复功率变化量第一分量和第二分量。5.根据权利要求1所述的电力系统的主导失稳模式识别方法，其特征在于，在提取所述联络线的动态特征信息的过程中，所述动态特征信息的采样周期与所述广域量测系统中的PMU测量单元的采样周期相同。6.根据权利要求1所述的电力系统的主导失稳模式识别方法，其特征在于，所述第一分量和第二分量计算如下： ΔS δ ( i ) = [ U A ( i ) U B ( i ) | Z | cos ( δ ( i ) - a ) + j U A ( i ) U B ( i ) | Z | sin ( δ ( i ) - a ...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴为，饶宏，洪潮，柳勇军，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心，
类型：发明
国别省市：广东;44