参与电网暂态功角稳定控制的非同步电源挖掘方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种参与电网暂态功角稳定控制的非同步电源挖掘方法及系统，本发明专利技术对能够造成机组暂态功角失稳故障下的非同步电源进行分群，基于非同步电源进行分群结果，确定非同步电源在暂态过程中的响应方向，计算故障下非同步电源置换切机量的控制代价灵敏度，筛选非同步电源，将筛选出的非同步电源作为参与电网暂态功角稳定控制的控制资源，响应方向作为控制资源的控制方向，实现了参与电网暂态功角稳定控制的非同步电源挖掘。角稳定控制的非同步电源挖掘。角稳定控制的非同步电源挖掘。

【技术实现步骤摘要】
参与电网暂态功角稳定控制的非同步电源挖掘方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种参与电网暂态功角稳定控制的非同步电源挖掘方法及系统，属于电力系统自动化


技术介绍

[0002]随着大量新能源机组并网，新能源机组的低惯性和低抗扰性对电网功角稳定产生了深远影响。在电网发生故障后，发电机转子的转矩平衡被破坏，原动机功率大于发电机的电磁功率，从而使得发电机转子加速旋转，失去同步。
[0003]在应对故障扰动带来的电网暂态功角失稳问题时，传统的控制措施一般采用切机等方法，暂态过程中，切机策略切除了处于领前群的同步发电机，从而降低领前群的机械功率和整体惯量大小，减小了电网的加速动能，保障电网恢复安全稳定运行。
[0004]但仅依靠传统切机应对新型电力系统带来强波动性、强不确定性的风险，仍存在不足。一方面，传统安控切除同步发电机会导致发电机设备寿命降低，同时同步发电机启停的成本较高，为保证电网安全稳定的代价较大；另一方面，由于新能源机组的大量接入，电网同步发电机被大量置换，传统控制资源显著减少，传统切机量已无法满足电网运行需求。因此，挖掘非同步电源参与电网暂态功角稳定控制，成为应对电网暂态功角失稳的首要目标之一，但是目前还没有相应的方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种参与电网暂态功角稳定控制的非同步电源挖掘方法及系统，解决了
技术介绍
中披露的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0007]参与电网暂态功角稳定控制的非同步电源挖掘方法，包括：
[0008]对故障下的网内非同步电源进行分群；其中，故障为能够造成机组暂态功角失稳的故障；
[0009]根据故障下的网内非同步电源分群结果，确定非同步电源在暂态过程中的响应方向；
[0010]计算故障下非同步电源置换切机量的控制代价灵敏度；
[0011]根据预设规则和控制代价灵敏度，筛选非同步电源，将筛选出的非同步电源作为参与电网暂态功角稳定控制的控制资源，响应方向作为控制资源的控制方向。
[0012]对故障下的网内非同步电源进行分群，包括：
[0013]基于扩展等面积法则，对故障下的同步机组进行分群；
[0014]根据同步机组分群结果和故障后电网的振荡中心断面，对故障下的网内非同步电源进行分群。
[0015]同步机组被分成同步机组领前群和同步机组余下群；网内非同步电源被分成非同步电源领前群和非同步电源余下群。
[0016]根据同步机组分群结果和故障后电网的振荡中心断面，对故障下的网内非同步电源进行分群，包括：
[0017]根据同步机组分群结果和故障后电网的振荡中心断面，将电网划分为电网领前群和电网余下群；其中，S所处的电网群作为电网领前群，A所处的电网群作为电网余下群，S为同步机组领前群中的同步机组，A为同步机组余下群中的同步机组；
[0018]将电网领前群中的非同步电源划分至非同步电源领前群，将电网余下群中的非同步电源划分至非同步电源余下群。
[0019]响应方向为：减小非同步电源领前群中的非同步电源有功出力，增加非同步电源余下群中的非同步电源有功出力。
[0020]控制代价灵敏度计算公式为：
[0021][0022]其中，为非同步电源D
n
置换切机量的控制代价灵敏度，P
n_adjust
为非同步电源D
n
可调量，为非同步电源D
n
有功功率调整的代价，为传统安控切机的控制代价，为非同步电源D
n
调节导致减小的切机量。
[0023]预设规则为：若控制代价灵敏度大于阈值，则相应的非同步电源作为调节机组暂态功角失稳的控制资源。
[0024]参与电网暂态功角稳定控制的非同步电源挖掘系统，包括：
[0025]分群模块，用以对故障下的网内非同步电源进行分群；其中，故障为能够造成机组暂态功角失稳的故障；
[0026]响应方向模块，用以根据故障下的网内非同步电源分群结果，确定非同步电源在暂态过程中的响应方向；
[0027]灵敏度计算模块，用以计算故障下非同步电源置换切机量的控制代价灵敏度；
[0028]筛选模块，用以根据预设规则和控制代价灵敏度，筛选非同步电源，将筛选出的非同步电源作为参与电网暂态功角稳定控制的控制资源，响应方向作为控制资源的控制方向。
[0029]分群模块包括：
[0030]同步机组分群模块，用以基于扩展等面积法则，对故障下的同步机组进行分群；
[0031]非同步电源分群模块，用以根据同步机组分群结果和故障后电网的振荡中心断面，对故障下的网内非同步电源进行分群。
[0032]同步机组被分成同步机组领前群和同步机组余下群；网内非同步电源被分成非同步电源领前群和非同步电源余下群。
[0033]非同步电源分群模块包括：
[0034]电网分群模块，用以根据同步机组分群结果和故障后电网的振荡中心断面，将电网划分为电网领前群和电网余下群；其中，S所处的电网群作为电网领前群，A所处的电网群作为电网余下群，S为同步机组领前群中的同步机组，A为同步机组余下群中的同步机组；
[0035]划分模块，用以将电网领前群中的非同步电源划分至非同步电源领前群，将电网余下群中的非同步电源划分至非同步电源余下群。
[0036]灵敏度计算模块计算控制代价灵敏度的公式为：
[0037][0038]其中，为非同步电源D
n
置换切机量的控制代价灵敏度，P
n_adjust
为非同步电源D
n
可调量，为非同步电源D
n
有功功率调整的代价，为传统安控切机的控制代价，为非同步电源D
n
调节导致减小的切机量。
[0039]一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行参与电网暂态功角稳定控制的非同步电源挖掘方法。
[0040]一种计算设备，包括一个或多个处理器、一个或多个存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述一个或多个存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行参与电网暂态功角稳定控制的非同步电源挖掘方法的指令。
[0041]本专利技术所达到的有益效果：本专利技术对能够造成机组暂态功角失稳故障下的非同步电源进行分群，基于非同步电源进行分群结果，确定非同步电源在暂态过程中的响应方向，计算故障下非同步电源置换切机量的控制代价灵敏度，筛选非同步电源，将筛选出的非同步电源作为参与电网暂态功角稳定控制的控制资源，响应方向作为控制资源的控制方向，实现了参与电网暂态功角稳定控制的非同步电源挖掘。
附图说明
[0042]图1为参与电网暂态功角稳定控制的非同步电源挖掘方法的流程图。
具体实施方式
[0043]下面结合附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.参与电网暂态功角稳定控制的非同步电源挖掘方法，其特征在于，包括：对故障下的网内非同步电源进行分群；其中，故障为能够造成机组暂态功角失稳的故障；根据故障下的网内非同步电源分群结果，确定非同步电源在暂态过程中的响应方向；计算故障下非同步电源置换切机量的控制代价灵敏度；根据预设规则和控制代价灵敏度，筛选非同步电源，将筛选出的非同步电源作为参与电网暂态功角稳定控制的控制资源，响应方向作为控制资源的控制方向。2.根据权利要求1所述的参与电网暂态功角稳定控制的非同步电源挖掘方法，其特征在于，对故障下的网内非同步电源进行分群，包括：基于扩展等面积法则，对故障下的同步机组进行分群；根据同步机组分群结果和故障后电网的振荡中心断面，对故障下的网内非同步电源进行分群。3.根据权利要求2所述的参与电网暂态功角稳定控制的非同步电源挖掘方法，其特征在于，同步机组被分成同步机组领前群和同步机组余下群；网内非同步电源被分成非同步电源领前群和非同步电源余下群。4.根据权利要求3所述的参与电网暂态功角稳定控制的非同步电源挖掘方法，其特征在于，根据同步机组分群结果和故障后电网的振荡中心断面，对故障下的网内非同步电源进行分群，包括：根据同步机组分群结果和故障后电网的振荡中心断面，将电网划分为电网领前群和电网余下群；其中，S所处的电网群作为电网领前群，A所处的电网群作为电网余下群，S为同步机组领前群中的同步机组，A为同步机组余下群中的同步机组；将电网领前群中的非同步电源划分至非同步电源领前群，将电网余下群中的非同步电源划分至非同步电源余下群。5.根据权利要求3或4所述的参与电网暂态功角稳定控制的非同步电源挖掘方法，其特征在于，响应方向为：减小非同步电源领前群中的非同步电源有功出力，增加非同步电源余下群中的非同步电源有功出力。6.根据权利要求1所述的参与电网暂态功角稳定控制的非同步电源挖掘方法，其特征在于，控制代价灵敏度计算公式为：其中，为非同步电源D
n
置换切机量的控制代价灵敏度，P
n_adjust
为非同步电源D
n
可调量，为非同步电源D
n
有功功率调整的代价，为传统安控切机的控制代价，为非同步电源D
n
调节导致减小的切机量。7.根据权利要求1所述的参与电网暂态功角稳定控制的非同步电源挖掘方法，其特征在于，预设规则为：若控制代价灵敏度大于阈值，则相应的非同步电源作为参与电网暂态功角稳定控制的控制资源。8.参与电网暂态功角稳定控制的非同步电源挖掘系统，其特征在于，包括：
分群模...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙仲卿，李威，郄朝辉，和敬涵，刘福锁，李猛，吕亚洲，聂陆燕，石渠，胡阳，赵莉莉，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：