一种电网暂稳极限切除时间计算方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种电网暂稳极限切除时间计算方法，包括如下步骤：步骤100、对故障点进行设置，并将熄弧角的大小作为直流换相失败的判据；步骤200、以0.618法为依据查找CCT；步骤300、结合二分法对0.618法计算的结果进行对照验证；本发明专利技术通过0.618法达到快速查找CCT的目的，其查找的次数相比较于现有的二分法要少的多，特别对于大数量的计算来说，其优势更加明显，本发明专利技术中不仅减少了计算的次数，对于每次的计算量也得到了减少，提高了整体的计算效率。

A calculation method of cut-off time for temporary stability limit of power grid

【技术实现步骤摘要】
一种电网暂稳极限切除时间计算方法
本专利技术实施例涉及电力系统稳定性
，具体涉及一种电网暂稳极限切除时间计算方法。
技术介绍
随着经济社会的快速发展，电力需求持续增长，对供电可靠性的要求也越来越高，因此，快速、全面地校核并优化调整电网方式的安全性成了保障电网安全高效运行必不可少的环节。故障极限切除时间(CriticalClearingTime，CCT)是衡量暂态电压稳定裕度的必要标准，计算系统各扰动情况下的CCT是系统暂态电压稳定性评估的关键和核心。优化暂态极限切除时间作为一种改进算法，将有助于更快速地找到极限切除时刻，对故障发生后的系统安全稳定运行重要意义，能够提升电网安全运行水平。
技术实现思路
为此，本专利技术实施例提供一种电网暂稳极限切除时间计算方法，以解决现有技术中需要进行复杂的迭代计算和无法快速找到极限切除时刻的问题。为了实现上述目的，本专利技术的实施方式提供如下技术方案：一种电网暂稳极限切除时间计算方法，包括如下步骤：步骤100、对故障点进行设置，并将熄弧角的大小作为直流换相失败的判据；步骤200、以0.618法为依据查找CCT；步骤300、结合二分法对0.618法计算的结果进行对照验证。作为本专利技术的一种优选方案，在步骤100中当换流器稳态对称运行时，熄弧角的计算公式为：式中：γ0为正常运行熄弧角；β0为正常运行超前触发角；k为换流变压器变比；Id为直流电流；Uac0为正常运行逆变侧交流母线线电压有效值；Xc为换相电抗。作为本专利技术的一种优选方案，在步骤100中，将直流换相失败作为判据中的临界换相失败交流母线线电压有效值的计算方法为：交流系统故障瞬间，直流电流Id不发生突变，电压瞬时跌落至Uac时：设临界换相失败时，逆变侧熄弧角γ＝γcr，则有：式中，Uac.cr为临界换相失败交流母线线电压有效值；γcr为临界换相失败熄弧角；消去cos(β0)可得：进一步地：当交流系统发生了不对称故障，会对各相相角产生影响，使其发生偏移，设最大相角偏移量为可以得到：作为本专利技术的一种优选方案，在步骤200中，以0.618法为依据查找CCT中设置搜索区间的具体步骤为：设区间[a，b]的长为1，在与a相距分别为α和β的点处插入x1、x2，且x1、x2满足如下条件：x1、x2两点在区间[a，b]中的位置是对称的；无论删去哪段区间，都能使剩下的区间最小。作为本专利技术的一种优选方案，设定函数P(x)的终止限为ε，则在最短的时间内以0.618法缩小搜索区间的具体算法如下：步骤201、确定p(x)的初始搜索区间[a，b]，在与a相距分别为α和β的点处插入x1、x2；步骤202、计算x2＝α+β(b-a)，设定p2＝p(x2)，计算x1＝a+b-x2，设定p1＝p(x1)；步骤203、若|x1-x2|＜ε，则输出最小值结束计算，否则转步骤204；步骤204、若满足p1＜p2，则置b＝x2，p2＝p1，转步骤202；若不满足p2≤p1，则置a＝x1，x1＝x2p1＝p2，此时x2＝α+β(b-a)，p2＝p(x2)，转步骤203。作为本专利技术的一种优选方案，在步骤300中以二分法来查找CCT的具体步骤为：设定函数p(x)，设[a，b]是p(x)极小值的一个搜索区间，在[a，b]上任取两点x1、x2且x1＜x2；若p(x1)＜p(x2)，则[a，x2]是p(x)极小值的一个新的极小值搜索区间；若p(x1)＞p(x2)，则[x1，b]是p(x)极小值的一个新的极小值搜索区间；重复以上迭代过程就可缩小搜索区间，最终可以得到函数的最小值。本专利技术的实施方式具有如下优点：本专利技术通过0.618法达到快速查找CCT的目的，其查找的次数相比较于现有的二分法要少的多，特别对于大数量的计算来说，其优势更加明显，本专利技术中不仅减少了计算的次数，对于每次的计算量也得到了减少，提高了整体的计算效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。图1为本专利技术计算流程图；图2为本专利技术0.618法分割图；图3为本专利技术0.618法流程图；图4为本专利技术二分法查找CCT的步骤示意图；图5为本专利技术0.618法查找CCT的步骤示意图；图6为本专利技术多次仿真结果对比示意图。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术提供了一种基于0.618法优化的电网暂稳极限切除时间计算方法，包括如下步骤：步骤100、对故障点进行设置，并将熄弧角的大小作为直流换相失败的判据；步骤200、以0.618法为依据查找CCT；步骤300、结合二分法对0.618法计算的结果进行对照验证。根据换流器换相过程和换相失败机理，造成换相失败的直接原因是退出阀承受反向电压时间过短，转化为角度量即换流阀运行中的熄弧角小于其临界熄弧角。在电磁暂态仿真程序中，换相失败可以直接通过角的大小来准确判断是否发生。但是，由于机电暂态仿真程序中直流准稳态模型无法模拟换相过程，不能准确获得角，只能间接通过其他指标(如电压)来判断换相失败。因此，在设置故障点时，当换流器稳态对称运行时，熄弧角的计算公式为：式中：γ0为正常运行熄弧角；β0为正常运行超前触发角；k为换流变压器变比；Id为直流电流；Uac0为正常运行逆变侧交流母线线电压有效值；Xc为换相电抗。将直流换相失败作为判据中的临界换相失败交流母线线电压有效值的计算方法为：交流系统故障瞬间，控制系统来不及调节β和换流变压器变比k，直流电流Id不发生突变，电压瞬时跌落至Uac时：设临界换相失败时，逆变侧熄弧角γ＝γcr，则有：式中，Uac.cr为临界换相失败交流母线线电压有效值；γcr为临界换相失败熄弧角；消去cos(β0)可得：进一步地：当交流系统发生了不对称故障，会对各相相角产生影响，使其发生偏移，设最大相角偏移量为可以得到：由上述可知，换相失败临界电压并非一个固定值，会随线路运行状态的不同而变化。上述分析也表明，在初始运行点(Uac0,γ0,Id)确定时，对应确定的换相失败临界熄弧角本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电网暂稳极限切除时间计算方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤100、对故障点进行设置，并将熄弧角的大小作为直流换相失败的判据；/n步骤200、以0.618法为依据查找CCT；/n步骤300、结合二分法对0.618法计算的结果进行对照验证。/n

【技术特征摘要】
1.一种电网暂稳极限切除时间计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤100、对故障点进行设置，并将熄弧角的大小作为直流换相失败的判据；
步骤200、以0.618法为依据查找CCT；
步骤300、结合二分法对0.618法计算的结果进行对照验证。


2.根据权利要求1所述的一种电网暂稳极限切除时间计算方法，其特征在于，在步骤100中当换流器稳态对称运行时，熄弧角的计算公式为：



式中：γ0为正常运行熄弧角；β0为正常运行超前触发角；k为换流变压器变比；Id为直流电流；Uac0为正常运行逆变侧交流母线线电压有效值；Xc为换相电抗。


3.根据权利要求2所述的一种电网暂稳极限切除时间计算方法，其特征在于，在步骤100中，将直流换相失败作为判据中的临界换相失败交流母线线电压有效值的计算方法为：
交流系统故障瞬间，直流电流Id不发生突变，电压瞬时跌落至Uac时：



设临界换相失败时，逆变侧熄弧角γ＝γcr，则有：



式中，Uac.cr为临界换相失败交流母线线电压有效值；γcr为临界换相失败熄弧角；
消去cos(β0)可得：



进一步地：



当交流系统发生了不对称故障，会对各相相角产生影响，使其发生偏移，设最大相角偏移量为可以得到：





4.根据权利要求1所述的一种电网暂稳极限切除时间计算方法，其特征在于，在步骤200中，以0.618法为依据查找CCT中设...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊磊，钱峰，刘思捷，杨韵，钟雅珊，付聪，袁炜灯，黄安平，程涛，陈君德，王健华，李启亮，曾荣均，郭清元，萧嘉荣，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司东莞供电局，
类型：发明
国别省市：广东;44