新能源参与暂态功角稳定紧急控制的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种新能源参与暂态功角稳定紧急控制的方法及系统，对参与暂态功角稳定紧急控制的新能源场站进行紧急控制性能指标计算，根据紧急控制性能指标对新能源场站分组，并确定每组有功切除的优先级，通过迭代计算，搜索到满足暂态功角稳定要求的新能源场站馈线切除最优组合，实现了新能源场站参与暂态功角稳定紧急控制的方法，通过切除新能源场站馈线来保障故障后电网的暂态功角稳定性，其优化决策空间巨大。

Emergency control method and system of new energy participating in transient power angle stability

The invention discloses a method and system for new energy to participate in the emergency control of transient power angle stability, calculates the emergency control performance index of new energy stations participating in the emergency control of transient power angle stability, groups new energy stations according to the emergency control performance index, determines the priority of each group of active power removal, and searches for the ones meeting the requirements of transient power angle stability through iterative calculation The optimal combination of new energy station feeders removal realizes the emergency control method of new energy station participating in transient power angle stability. By removing the feeders of new energy station, the transient power angle stability of power grid after fault can be guaranteed, and its optimization decision-making space is huge.

【技术实现步骤摘要】
新能源参与暂态功角稳定紧急控制的方法及系统
本专利技术涉及一种新能源参与暂态功角稳定紧急控制的方法及系统，属于电网安全稳定分析与控制

技术介绍
安全稳定控制系统在检测到电网故障后，对电网实施切机、切负荷和紧急调制HVDC功率等控制以保障电网的安全稳定性。现有暂态功角稳定紧急控制策略针对的是切除常规发电机，随着大规模新能源的并网，缺乏大规模新能源场站参与暂态功角稳定紧急控制的方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种新能源参与暂态功角稳定紧急控制的方法及系统，解决了
技术介绍
中披露的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：新能源参与暂态功角稳定紧急控制的方法，包括，获取参与暂态功角稳定紧急控制的新能源场站；计算新能源场站对暂态功角稳定的紧急控制性能指标；根据紧急控制性能指标和预设规则，对新能源场站分组，确定每组有功切除的优先级；计算新能源场站的初始有功切除量区间；根据有功切除量区间和有功切除优先级，获得若干新能源场站馈线切除组合，若满足暂态功角稳定要求的有功切除量最小值与不满足暂态功角稳定要求的有功切除量最大值之差小于设定的计算精度，则将有功切除量最小值对应的新能源场站馈线切除组合作为最优馈线切除组合；否则迭代计算有功切除量区间，重复本步骤。获取参与暂态功角稳定紧急控制的新能源场站的过程为，进行电网暂态功角稳定量化评估，得到暂态功角稳定裕度和发电机主导模式；响应于暂态功角稳定裕度小于等于0，确定发电机主导模式对应的振荡中心位置；获取振荡中心位置所在支路组成的支路组合；以支路组合为割集，获取发电机主导模式的领前群中发电机所在连通网络；从连通网络中获取参与暂态功角稳定紧急控制的新能源场站。紧急控制性能指标计算公式为，其中，N为参与暂态功角稳定紧急控制的新能源场站集合，ai为新能源场站i对暂态功角稳定的紧急控制性能指标，G为发电机主导模式的领前群中发电机集合，γj为发电机j的参与因子，zj,i为新能源场站i并网点与发电机j节点之间的电气距离。新能源场站分组规则为，其中，N为参与暂态功角稳定紧急控制的新能源场站集合，ai1、ai2、ai3分别为新能源场站i1、i2、i3对暂态功角稳定的紧急控制性能指标，α为参数；满足上述公式的新能源场站分为一组，不满足的新能源场站分别独自作为一组；根据紧急控制性能指标的大小，对新能源场站组进行排序，紧急控制性能指标大的新能源场站组有功切除优先级高。初始的有功切除量区间计算公式为，其中，Pul、Pll分别为有功切除量区间的上、下限，b为设定参数，Pmax为参与暂态功角稳定紧急控制的新能源场站有功切除总量，η为暂态功角稳定裕度，Ainc为与η对应的加速面积，若与η对应的减速面积大于0，则td为减速面积对应的时长，否则td为加速面积对应的时长。获得最优馈线切除组合的具体过程为，S1)对有功切除量区间进行均匀分档，根据有功切除优先级，将每个档位的有功切除量转换成新能源场站馈线切除组合；S2)计及新能源场站馈线切除组合，对电网暂态功角稳定量化评估；S3)响应于所有评估结果不满足暂态功角稳定要求，调整有功切除量区间，将有功切除量区间上限作为新的有功切除量区间下限，转至步骤S1；响应于所有评估结果满足暂态功角稳定要求，调整有功切除量区间，将有功切除量区间下限作为新的有功切除量区间上限，转至步骤S1响应于所有评估结果中满足暂态功角稳定要求的有功切除量最小值与不满足暂态功角稳定要求的有功切除量最大值之差小于设定的计算精度，有功切除量最小值对应的新能源场站馈线切除组合作为最优馈线切除组合；响应于所有评估结果中满足暂态功角稳定要求的有功切除量最小值与不满足暂态功角稳定要求的有功切除量最大值之差不小于设定的计算精度，调整有功切除量区间，将有功切除量最小值作为新的有功切除量区间上限，将有功切除量最大值作为新的有功切除量区间下限，转至步骤S1。分档过程为，若大于εp，则将[Pul,Pll]均匀分为n-1个档，共n个档位，否则将[Pul,Pll]均匀分为档，共个档位；其中，Pul、Pll分别为有功切除量区间的上、下限，εp为预设的有功切除量精度。有功切除量转换成新能源场站馈线切除组合的过程为，若有功切除量Pc等于则将有功切除优先级在前m位的新能源场站组中所有参与暂态功角稳定紧急控制的馈线作为Pc对应的新能源场站馈线切除组合，其中，Pi′为新能源场站组i′用于暂态功角稳定紧急控制的有功切除总量；若将有功切除优先级在前m位的新能源场站组中所有参与暂态功角稳定紧急控制的馈线组合记为M0，通过优化函数得到第m+1位新能源场站组中与对应的新能源场站馈线切除组合M1，M0和M1为Pc对应的新能源场站馈线切除组合，优化函数公式为，其中，Km+1为第m+1位新能源场站组中新能源场站数，Jk为第m+1位新能源场站组中第k个新能源场站用于暂态功角稳定紧急控制的馈线数，Pm+1,k,j′为第m+1位新能源场站组中第k个新能源场站用于暂态功角稳定紧急控制的第j′个馈线的有功，lm+1,k,j′表示是否切除第m+1位新能源场站组中第k个新能源场站用于暂态功角稳定紧急控制的第j′个馈线的参数，等于1，表示切除，等于0，表示不切除，Pm+1,min为第m+1位新能源场站组中所有新能源场站用于暂态功角稳定紧急控制的馈线有功最小值。步骤S3的过程为，响应于评估获得的所有暂态功角稳定裕度均小于等于0且Pul不等于Pmax，令Pul′＝min[Pmax,(2Pul-Pll)]、P′ll＝Pul，用Pul′、Pll′分别更新Pul、Pll，转至步骤S1；响应于评估获得的所有暂态功角稳定裕度均大于0，令Pul′＝Pll、Pul′＝max[0,(2Pll-Pul)]，用Pul′、Pll′分别更新Pul、Pll，转至步骤S1；响应于评估获得的暂态功角稳定裕度部分小于等于0，部分大于0，将Pul置为暂态功角稳定裕度大于0对应的新能源场站馈线切除组合中有功切除量最小值，将Pll置为暂态功角稳定裕度小于等0对应的新能源场站馈线切除组合中有功切除量最大值，若(Pul-Pll)＜εp，则将Pll对应的新能源场站馈线切除组合作为最优馈线切除组合，否则转至步骤S1；其中εp为预设的有功切除量精度。新能源参与暂态功角稳定紧急控制的系统，其特征在于：包括，新能源场站获取模块：获取参与暂态功角稳定紧急控制的新能源场站；紧急控制性能指标计算模块：计算新能源场站对暂态功角稳定的紧急控制性能指标；分组模块：根据紧急控制性能指标和预设规则，对新能源场站分组，确定每组有功切除的优先级；初始模块：计算新能源场站参与暂态功角稳定紧急控制初始的有功切除量区间；最优馈线切除组合确定模块：根据有功切除量区本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.新能源参与暂态功角稳定紧急控制的方法，其特征在于：包括，/n获取参与暂态功角稳定紧急控制的新能源场站；/n计算新能源场站对暂态功角稳定的紧急控制性能指标；/n根据紧急控制性能指标和预设规则，对新能源场站分组，确定每组有功切除的优先级；/n计算新能源场站的初始有功切除量区间；/n根据有功切除量区间和有功切除优先级，获得若干新能源场站馈线切除组合，若满足暂态功角稳定要求的有功切除量最小值与不满足暂态功角稳定要求的有功切除量最大值之差小于设定的计算精度，则将有功切除量最小值对应的新能源场站馈线切除组合作为最优馈线切除组合；否则迭代计算有功切除量区间，重复本步骤。/n

【技术特征摘要】
1.新能源参与暂态功角稳定紧急控制的方法，其特征在于：包括，
获取参与暂态功角稳定紧急控制的新能源场站；
计算新能源场站对暂态功角稳定的紧急控制性能指标；
根据紧急控制性能指标和预设规则，对新能源场站分组，确定每组有功切除的优先级；
计算新能源场站的初始有功切除量区间；
根据有功切除量区间和有功切除优先级，获得若干新能源场站馈线切除组合，若满足暂态功角稳定要求的有功切除量最小值与不满足暂态功角稳定要求的有功切除量最大值之差小于设定的计算精度，则将有功切除量最小值对应的新能源场站馈线切除组合作为最优馈线切除组合；否则迭代计算有功切除量区间，重复本步骤。


2.根据权利要去1所述的新能源参与暂态功角稳定紧急控制的方法，其特征在于：获取参与暂态功角稳定紧急控制的新能源场站的过程为，
进行电网暂态功角稳定量化评估，得到暂态功角稳定裕度和发电机主导模式；
响应于暂态功角稳定裕度小于等于0，确定发电机主导模式对应的振荡中心位置；
获取振荡中心位置所在支路组成的支路组合；
以支路组合为割集，获取发电机主导模式的领前群中发电机所在连通网络；
从连通网络中获取参与暂态功角稳定紧急控制的新能源场站。


3.根据权利要求1所述的新能源参与暂态功角稳定紧急控制的方法，其特征在于：紧急控制性能指标计算公式为，



其中，N为参与暂态功角稳定紧急控制的新能源场站集合，ai为新能源场站i对暂态功角稳定的紧急控制性能指标，G为发电机主导模式的领前群中发电机集合，γj为发电机j的参与因子，zj,i为新能源场站i并网点与发电机j节点之间的电气距离。


4.根据权利要求1所述的新能源参与暂态功角稳定紧急控制的方法，其特征在于：新能源场站分组规则为，



其中，N为参与暂态功角稳定紧急控制的新能源场站集合，ai1、ai2、ai3分别为新能源场站i1、i2、i3对暂态功角稳定的紧急控制性能指标，α为参数；
满足上述公式的新能源场站分为一组，不满足的新能源场站分别独自作为一组；
根据紧急控制性能指标的大小，对新能源场站组进行排序，紧急控制性能指标大的新能源场站组有功切除优先级高。


5.根据权利要求1所述的新能源参与暂态功角稳定紧急控制的方法，其特征在于：初始的有功切除量区间计算公式为，






其中，Pul、Pll分别为有功切除量区间的上、下限，b为设定参数，Pmax为参与暂态功角稳定紧急控制的新能源场站有功切除总量，η为暂态功角稳定裕度，Ainc为与η对应的加速面积，若与η对应的减速面积大于0，则td为减速面积对应的时长，否则td为加速面积对应的时长。


6.根据权利要求1所述的新能源参与暂态功角稳定紧急控制的方法，其特征在于：获得最优馈线切除组合的具体过程为，
S1)对有功切除量区间进行均匀分档，根据有功切除优先级，将每个档位的有功切除量转换成新能源场站馈线切除组合；
S2)计及新能源场站馈线切除组合，对电网暂态功角稳定量化评估；
S3)响应于所有评估结果不满足暂态功角稳定要求，调整有功切除量区间，将有功切除量区间上限作为新的有功切除量区间下限，转至步骤S1；
响应于所有评估结果满足暂态功角稳定要求，调整有功切除量区间，将有功切除量区间下限作为新的有功切除量区间上限，转至步骤S1
响应于所有评估结果中满足暂态功角稳定要求的有功切除量最小值与不满足暂态功角稳定要求的有功切除量最大值之差小于设定的计算精度，有功切除量最小值对应的新能源场站馈线切除组合作为最优馈线切除组合；
响应于所有评估结果中满足暂态功角稳定要求的有功切除量...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐泰山，范越，任先成，徐伟，董凌，张金龙，阮晶晶，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，南瑞集团有限公司，国网青海省电力公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32