基于等面积法则的水光互补系统紧急切机控制策略技术方案

本发明专利技术一种基于等面积法则的水光互补系统紧急切机控制策略，包括：分别对水光互补系统稳定运行时，单条联络线线路上近发电机侧发生三相金属性接地故障期间以及故障切除后，通过光伏等效负电阻模型计算出光伏机组接入影响下水电机组功角特性曲线；根据水光互补系统稳定运行时、故障期间及故障切除后的水电机组功角特性曲线，通过等面积法则公式计算水光互补系统的加速面积与减速面积；当计算得水光互补系统的加速面积大于减速面积时，水光互补系统存在失稳风险，采取切除光伏机组中部分光伏电站策略增加减速面积保证系统正常运行；当切除全部光伏机组后增加的减速面积不足以抵消加速面积时，切除部分水电机组增加减速面积使系统恢复稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
基于等面积法则的水光互补系统紧急切机控制策略
本专利技术涉及电力系统暂态稳定紧急控制领域，尤其涉及一种基于等面积法则的光伏接入后水光互补系统紧急切机控制策略。
技术介绍
水电是我国装机容量最大的可再生能源，但对于水电站来说很难准确预测中长期产水量。对于光伏电站来说，其输出功率具有很强的随机性和可变性。如果系统中同时存在光伏电站和水电站，水电机组可以减少雨季光伏电站的随机波动，同时，在水电机组出力较小的旱季时，光伏电站可以为互补系统提供电力支撑。因此，发展水光互补系统具有重要的现实价值和深远的战略意义。然而，水电站常常位于偏远地区，由于线路较长，水电和主网通常连接较弱。此外，由于光伏电站的惯性较低使得水光互补系统的惯性较低，导致系统在发生故障时更容易失稳。目前，电力系统暂态稳定分析的方法可分为时域仿真法和能量函数法。时域仿真方法只要通过计算系统的代数方程得到系统状态量和发电量随时间变化的轨迹。等面积准则是能量函数法的特殊应用。它可以对单机无穷大系统进行暂态稳定分析。对于传统电力系统紧急控制措施而言，故障发生后可以采取切除部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于等面积法则的水光互补系统紧急切机控制策略，其特征在于，包括如下步骤：/n分别对水光互补系统稳定运行时，单条联络线线路上近发电机侧发生三相金属性接地故障期间以及故障切除后，通过光伏等效负电阻模型计算出光伏机组接入影响下水电机组功角特性曲线；/n根据水光互补系统稳定运行时、故障期间及故障切除后的水电机组功角特性曲线，通过等面积法则公式计算水光互补系统的加速面积与减速面积；/n当计算得水光互补系统的加速面积大于减速面积时，水光互补系统存在失稳风险，优先采取切除部分光伏机组策略增加减速面积保证系统正常运行；/n当切除全部光伏机组后增加的减速面积不足以抵消加速面积时，进一步切除部分水电机组增...

【技术特征摘要】
1.一种基于等面积法则的水光互补系统紧急切机控制策略，其特征在于，包括如下步骤：
分别对水光互补系统稳定运行时，单条联络线线路上近发电机侧发生三相金属性接地故障期间以及故障切除后，通过光伏等效负电阻模型计算出光伏机组接入影响下水电机组功角特性曲线；
根据水光互补系统稳定运行时、故障期间及故障切除后的水电机组功角特性曲线，通过等面积法则公式计算水光互补系统的加速面积与减速面积；
当计算得水光互补系统的加速面积大于减速面积时，水光互补系统存在失稳风险，优先采取切除部分光伏机组策略增加减速面积保证系统正常运行；
当切除全部光伏机组后增加的减速面积不足以抵消加速面积时，进一步切除部分水电机组增加减速面积，形成紧急切机控制策略使系统恢复稳定运行。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的通过光伏等效负电阻模型计算出光伏机组接入影响下水电机组功角特性曲线，包括：
按如下公式计算光伏等效负电阻模型和水电机组功角曲线：












其中，U1′为光伏并网电压，PPV为光伏接入有功功率，rPV为光伏接入等效电阻，P1′为光伏接入后水电机组电磁功率，E为水电机组内电势，U为电网等值电压，Z11为自阻抗，Z12为互阻抗，δ为水电机组功角，j为复数的虚数单位，为自阻抗角，α11为自阻抗角余角，为互阻抗角，α12为互阻抗角余角，x1为水电机组内电抗与变压器电抗之和，x2为联络线电抗。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的通过等面积法则公式计算水光互补系统的加速面积与减速面积，包括按如下公式计算加速面积和减速面积：






其中，A1′为...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴翔宇，许寅，王小君，陈韦韬，王思家，和敬涵，陈刚，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11