双电源三通道电力系统的主动式潮流转移方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于电力系统故障保护技术领域，提供一种双电源三通道电力系统的主动式潮流转移方法与装置，当一个输电通道上的线路发生故障时，选择另外两个输电通道中功率上限较大的一个作为转入通道，功率上限较小的一个作为转出通道；在转入通道对应的线路上投切串联电容以降低转入通道的电抗，使得在故障线路切除后所述转出通道上的潮流主动朝向转入通道转移。本发明专利技术可在电力系统部分输电通道故障后，通过选择转入通道来投切串联电容实现电力系统的主动快速潮流转移，转入通道的功率上限较高，不容易发生越限，串联电容后电抗变小，潮流会主动朝向转入通道发生转移，避免相对容易发生越限的其他线路出现过载情况。越限的其他线路出现过载情况。越限的其他线路出现过载情况。

【技术实现步骤摘要】
双电源三通道电力系统的主动式潮流转移方法与装置


[0001]本专利技术属于领域电力系统故障保护
，具体涉及一种双电源三通道电力系统的主动式潮流转移方法与装置。

技术介绍

[0002]随着国民经济水平的快速增长，人们对电能的需求日益增长，对电力系统的要求也在不断提高。输电系统承担着将发电厂发出的电能经济、安全地输送到电力负荷中心的作用，在电力系统中具有重要的地位，它的完善与否将直接影响广大用户的用电可靠性和用电质量。电力系统的故障不仅可能会导致电力供应中断，造成社会生产的停滞，经济蒙受损失，而且可能会损坏到电网的安全性能，导致电力设备的损坏，甚至人身安全可能受到威胁。
[0003]故障线路切除后，原故障线路上的潮流将自然转移到其他线路上，导致的其他线路出现过载情况。电力系统的故障因各种因素不可避免，但是目前关于输电通道故障后主动转移潮流的有效方法较少。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种双电源三通道电力系统的主动式潮流转移方法，能够在故障发生后主动转移潮流来避免线路过载。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种双电源三通道电力系统的主动式潮流转移方法，当一个输电通道上的线路发生故障时，选择另外两个输电通道中功率上限较大的一个作为转入通道，功率上限较小的一个作为转出通道；在所述转入通道对应的线路上投切串联电容以降低转入通道的电抗，使得在故障线路切除后所述转出通道上的潮流主动朝向转入通道转移。
[0006]进一步的，通过调节电容的容抗来调整潮流转移比η，所述潮流转移比η是指投入串联电容后转入通道增加的有功功率与投入串联电容前转出通道传输的有功功率的比值。
[0007]进一步的，所述串联电容为容值可调节的可控电容，通过调节容值来调节容抗。
[0008]进一步的，故障线路切除后控制传输总有功功率恢复到故障发生前的初始功率值P0，投切串联电容后，转入通道与转出通道按如下进行潮流分配：
[0009][0010]式中，X
I
表示投切串联电容前转入通道的电抗；X
II
表示投切串联电容前转出通道的电抗；X
C
表示所投切的串联电容的容抗；X
″
∑
表示投切串联电容后转入通道与转出通道的并联总电抗。
[0011]进一步的，所述潮流转移比η的计算公式如下：
[0012][0013]式中，X
I
表示投切串联电容前转入通道的电抗；X
II
表示投切串联电容前转出通道的电抗；X
C
表示所投切的串联电容的容抗。
[0014]进一步的，故障线路切除后控制两个送端电源的电动势恒定，投切串联电容后，转入通道与转出通道按如下进行潮流分配：
[0015][0016]式中，P0表示传输总有功功率在故障发生前的初始功率值；P0″
表示传输总有功功率在故障线路切除后的功率值；P
″
I0
表示投切串联电容后转入通道的传输有功功率；P
″
II0
表示投切串联电容后转出通道的传输有功功率；E
S
、E
R
分别为两个送端电源的电动势，X
S
、X
R
分别表示两个送端电源到输电通道的送端线路电抗；X
I
表示投切串联电容前转入通道的电抗；X
II
表示投切串联电容前转出通道的电抗；X
C
表示所投切的串联电容的容抗；X
″
∑
表示投切串联电容后转入通道与转出通道的总电抗；δ表示两个送端电源的电动势相角差；X
∑
表示故障发生前三个输电通道的并联总电抗。
[0017]进一步的，在电路保护动作前投切串联电容。
[0018]本专利技术还提供一种双电源三通道电力系统的主动式潮流转移装置，包括两个电容，分别用于串联到三个输电通道中的两个功率上限较大的输电通道对应的线路上；每个电容并联电容投切开关；还包括控制器，用于在一个输电通道发生故障后，从剩余两个输电通道中选择一个功率上限较大的通道作为转入通道，并控制转入通道上的电容投切开关动作。
[0019]进一步的，所述电容为容值可调节的可控电容。
[0020]进一步的，所述控制器用于根据输入通道的冗余量来调节可控电容的容值，从而调节潮流转移比η来控制潮流转入量在冗余量之内；所述潮流转移比η是指投入串联电容后转入通道增加的有功功率与投入串联电容前转出通道传输的有功功率的比值；所述冗余量是指输电通道当前传输的有功功率与其功率上限的差额。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：
[0022]1、本专利技术可在电力系统部分输电通道故障后，通过选择转入通道来投切串联电容实现电力系统的主动快速潮流转移，转入通道的功率上限较高，不容易发生越限，串联电容后电抗变小，潮流会主动朝向转入通道发生转移，避免相对容易发生越限的其他线路出现过载情况。
[0023]2、通过调节串联电容的容抗就能定量调控潮流转移量，控制潮流转入量在冗余量之内，避免转入通道发生越限。
[0024]3、在电路保护动作前投切串联电容，电路保护动作来切除故障线路存在一定的时延，在电路保护动作前投切串联电容，可以在故障切除后立即实现潮流的主动转移，从始至
终避免越限。
[0025]4、本专利技术可有效提升电力系统的运行可靠性，提升输电网应对输电通道故障的能力，保障电网的连续电力供应，避免因输电通道故障造成输电系统崩溃的情况。
附图说明
[0026]图1为发生故障后的主动式潮流转移方法的流程图。
[0027]图2为双电源三通道电力系统的等效模型；
[0028]图3为一条线路故障退出后的电力系统等效模型；
[0029]图4为串联电容后的电力系统等效模型；
[0030]图5为传输总功率恒定时线路传输有功随串联电容变化曲线；
[0031]图6为电源电势恒定时线路传输有功随串联电容变化曲线。
具体实施方式
[0032]下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。
[0033]一种双电源三通道电力系统的主动式潮流转移方法，当一个输电通道上的线路发生故障时，选择另外两个输电通道中功率上限较大的一个作为转入通道，功率上限较小的一个作为转出通道；在所述转入通道对应的线路上投切串联电容以降低转入通道的电抗，使得在故障线路切除后所述转出通道上的潮流主动朝向转入通道转移。
[0034]参考图1所示，主动式潮流转移方法的流程图，其中，Δt
IC
为投切电容所需时间，Δt为电路保护动作延时，为在电路保护动作前投切电容，Δt
IC
<Δt，一旦故障线路断开，转出通道上的潮流就能主动转移至转入通道上。
[0035]为了避免转入通道转入潮流后发生越限，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双电源三通道电力系统的主动式潮流转移方法，其特征在于：当一个输电通道上的线路发生故障时，选择另外两个输电通道中功率上限较大的一个作为转入通道，功率上限较小的一个作为转出通道；在所述转入通道对应的线路上投切串联电容以降低转入通道的电抗，使得在故障线路切除后所述转出通道上的潮流主动朝向转入通道转移。2.根据权利要求1所述的双电源三通道电力系统的主动式潮流转移方法，其特征在于：通过调节电容的容抗来调整潮流转移比η，所述潮流转移比η是指投入串联电容后转入通道增加的有功功率与投入串联电容前转出通道传输的有功功率的比值。3.根据权利要求2所述的双电源三通道电力系统的主动式潮流转移方法，其特征在于：所述串联电容为容值可调节的可控电容，通过调节容值来调节容抗。4.根据权利要求2所述的双电源三通道电力系统的主动式潮流转移方法，其特征在于：故障线路切除后控制传输总有功功率恢复到故障发生前的初始功率值P0，投切串联电容后，转入通道与转出通道按如下进行潮流分配：式中，X
I
表示投切串联电容前转入通道的电抗；X
II
表示投切串联电容前转出通道的电抗；X
C
表示所投切的串联电容的容抗；X
″
∑
表示投切串联电容后转入通道与转出通道的并联总电抗。5.根据权利要求4所述的双电源三通道电力系统的主动式潮流转移方法，其特征在于：所述潮流转移比η的计算公式如下：式中，X
I
表示投切串联电容前转入通道的电抗；X
II
表示投切串联电容前转出通道的电抗；X
C
表示所投切的串联电容的容抗。6.根据权利要求1所述的双电源三通道电力系统的主动式潮流转移方法，其特征在于：故障线路切除后控制两个送端电源的电动势恒定，投切串联电容后，转入通道与转出通道按如下进行潮流分配：式中，P0表示传输总有功功率在故障发生前的初始功率值；P0″
表示传输总...

【专利技术属性】
技术研发人员：马爱军，周念成，林天皓，莫复雪，王强钢，池源，罗永捷，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：