本发明专利技术涉及一种基于支路两端母线频差的失步解列判断方法，属于电力系统紧急控制技术领域。该方法主要针对振荡中心迁移对传统失步解列的影响，提出新的判断方法。本发明专利技术通过获取支路两端母线频率，计算频差极大值，当该极大值大于所设定的阈值时，判断电力系统处于失步状态，并可定位此时振荡中心位于该支路上。该判断方法能快速准确的判断失步状态、定位振荡中心，对于振荡中心迁移具有良好的适用性，同时该方法所提供的解列时刻，可以实现失步解列的协调配合。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统紧急控制
，具体涉及。
技术介绍
近年来，国内外大停电事故频发，事故分析可知，随着电网互联规模的扩大，局部扰动可能通过联络线扩散至整个电网，严重危害了电网的安全稳定。失步解列作为电网第三道防线，对于消除振荡、防止大停电事故具有重要意义。目前，失步解列的研究主要集中于振荡中心的定位、失步解列判据以及主动解列等方向。在工程实施中，多采用测量视在阻抗最小值或电压最小值定位振荡中心，但是当振荡中心迁移时，传统的基于就地量的失步解列装置将失去作用，严重危害了电网稳定，2006年华中电网“7.1”事故就是典型的案例。而国内外关于振荡中心迁移的算例非常少见，对于振荡中心可能的迁移与引起这种现象的直接原因尚不明确。现有的失步解列判据主要分为四类:第一类是间接反映功角的判据；第二类是反映能量的判据；第三类是直接测量两侧电压相角差的失步解列判据；第四类则是根据电网特点，结合各个判据的优势所形成的复合判据。受电网运行方式与故障形式的影响，现有判据的适应性受到挑战。例如，有的振荡中心所在支路ucgs^变化只穿过2个区域；测量点电压电流的夹角在0-360°内变化，导致误判；当振荡中心在相邻两条线路上快速的来回迁移时，基于无功功率积分的判据则受限于振荡周期很短而无法计算。因此，如何准确判断电网失步状态、快速定位振荡中心，并且当振荡中心迁移时，能快速有效的实施解列对于电网安全稳定具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供了。本判断方法的基本原理是基于等值两机系统推导电压的变化规律，由电压变化特点发现失步中心出现的频率与等值两机系统的两侧频差相一致，由于失步振荡是一个较快的过程，其频率较大，所以可以用支路两侧母线频差的大小进行失步状态的检测。本判断方法通过设定支路两端母线的频差阈值，通过实时获取支路两端母线频率，计算频差，提取频差极大值，通过与频差阈值的大小比较，判断失步状态，定位振荡中心位置，判断方法的参数整定十分方便，能很好的区分短路故障、同步振荡、异步振荡。无论振荡中心是否发生迁移，均可以快速准确的判断失步状态，定位振荡中心，具有良好的适应性，可以在失步振荡一个振荡周期内发出解列命令。同时，本判断方法所提供的时间节点，为解列的协调配合提供了依据。本专利技术的，包括以下步骤:，其特征在于，包括下列步骤:步骤1， 设定一个频差阈值Λ 和一个计算步长tstep，并实时获取支路两端母线频率ω i和ω j,获取频差I Δ ω I，基于公式| Δ ω | = | ω厂ω」|，计算步长为tstep ；步骤2，当计算至ti+tstep时刻时，若检测到<ΙΗ >ΙΔ 9Ι,, _，则表示支路两端母线频差出现极大值，判断I axi_ ,是否成立，其中，|Δ4 ^表示频差极大值，ti为该极大值出现的时刻，并根据判断结果选择以下步骤:选择步骤2.1，当>Δ 成立时，则对所有检测出l—L^, >Δ 的支路的相互连接关系进行判断，若所有支路直接相连则进入步骤2.11 ;若所有支路都没有直接相连进入步骤2.12 ;若存在部分支路直接相连则同时执行步骤2.11和步骤2.12:选择步骤2.11，若检测出Xmi > 的支路为直接相连的支路，则对直接相连支路的进行相互比较ΙΔΗ %值较大的支路为振荡中心所在支路，然后执行步骤3；选择步骤2.12，若检测出>Δ -的支路并没有直接相连，表明振荡中心位于检测出> AftW的支路上，然后执行步骤3 ;选择步骤2.2,当>Δλ^不成立时，表明该支路上未检测出振荡中心，此时解列不动作，所有判断流程结束；步骤3，判断此时确定的振荡中心所在支路是否符合可解列断面，如果符合，则执行步骤4 ;如果不符合，则解列不动作，所有判断流程结束；步骤4，在ti+tstop+ Δ t时刻对振荡中心所在支路实施解列，其中Λ t表示解列动作的整定延时。 上述步骤每当检测出一个频差极大值时运行一次。本判断方法通过实时获取所有支路两端母线频率，实时计算支路两端母线频差，每当检测出一个频差极大值时，就开始进行相应的判断；其中△ Qset为所设定的频差阈值，该阈值的整定和电网特性有关，表明该电网失步周期的最大值，可以根据实际电网特性进行阈值整定；如果没有检测出频差极大值大于阈值，表明此时振荡中心没有落在该支路上，此时解列应可靠不动作；如果存在支路两端母线频差极大值大于阈值时，若这些支路直接相连，表明振荡中心在这些支路上来回迁移，应比较其中的较大值，哪一条支路的频差极大值较大，则表明该支路为振荡中心所在，此时判断这些振荡中心所在支路是否构成可以解列的断面，如果构成解列断面，则进行解列，否则解列应可靠不动作；如果所检测出频差极大值大于阈值的支路之间没有直接联系，则表明振荡中心位于这些支路上，此时判断这些支路是否构成可以解列的断面，如果构成解列断面，则进行解列，否则解列应可靠不动作；At表示解列动作的整定延时，因为频差极大值出现的时刻\为两机系统等值功角差为180°的时刻，此时解列电网会造成断路器开断电流过大，因此通过设置整定延时At，可以避开功角差为180°的时刻，同时，该时刻可以为解列的协调配合提供依据，At的整定可以依据具体电网的电压等级和解列装置的动作特性进行整定。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有益效果:1.本专利技术提供的判断方法仅需测量母线频率，进行简单的减法运算，可以实时判断系统的失步运行状态，准确定位振荡中心，不需要复杂的系统等值；2.本专利技术提供的判断方法可以在电网第一个失步振荡周期内就发出解列信号，具有良好的时效性；3.本专利技术提供的判断方法可以提供相应的时间节点，为失步断面的解列装置协调配合提供了依据，同时通过简单的整定延时就可以避免断路器开断电流过大所造成的危害；4.本专利技术的提供的判断方法可以准确区分短路故障、同步振荡、异步振荡，不受电网运行方式、故障形式的影响，即使发生振荡中心迁移，本专利技术提供的判断方法也可以快速准确的判断失步状态，定位振荡中心，保障了电网的安全稳定。附图说明图1为本专利技术的流程图。图2为本专利技术中以CEPR1-36节点系统为例在L19-30处设置故障下的相对功角曲线。图3a为本专利技术中以CEPR1-36节点系统为例在L19-30处设置故障下的支路L19-30两端母线频率曲线。图3b为本专利技术中 以CEPR1-36节点系统为例在L19-30处设置故障下的支路L33-34两端母线频率曲线。图3c为本专利技术中以CEPR1-36节点系统为例在L19-30处设置故障下的支路L30-31两端母线频率曲线。图3d为本专利技术中以CEPR1-36节点系统为例在L19-30处设置故障下的支路L31-33两端母线频率曲线。图4为本专利技术中以CEPR1-36节点系统为例在L19-30处设置故障下解列前后支路L14-19的有功功率曲线。图5为本专利技术中以CEPR1-36节点系统为例在L23-24处设置故障下的相对功角曲线。图6a为本专利技术中以CEPR1-36节点系统为例在L23-24处设置故障下的支路L22-23两端母线频率曲线。图6b为本专利技术中以CEPR1-36节点系统为例在L23-24处设置故障下的支路L23-24两端母线频率曲线。 图6c为本专利技术中以CEPR1-本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于支路两端母线频差的失步解列判断方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤1，设定一个频差阈值Δωset和一个计算步长tstep，并实时获取支路两端母线频率ωi和ωj，获取频差|Δω|，基于公式|Δω|=|ωi?ωj|；步骤2，当计算至ti+tstep时刻时，若检测到则表示支路两端母线频差出现极大值判断是否成立，其中，表示频差极大值，ti为该极大值出现的时刻，并根据判断结果选择以下步骤：选择步骤2.1，当成立时，则对所有检测出的支路的相互连接关系进行判断，若所有支路直接相连则进入步骤2.11；若所有支路都没有直接相连进入步骤2.12；若存在部分支路直接相连则同时执行步骤2.11和步骤2.12：选择步骤2.11，若检测出的支路为直接相连的支路，则对直接相连支路的进行相互比较，值较大的支路为振荡中心所在支路，然后执行步骤3；选择步骤2.12，若检测出的支路并没有直接相连，表明振荡中心位于检测出的支路上，然后执行步骤3；选择步骤2.2，当不成立时，表明该支路上未检测出振荡中心，此时解列不动作，所有判断流程结束；步骤3，判断此时确定的振荡中心所在支路是否符合可解列断面，如果符合，则执行步骤4；如果不符合，则解列不动作，所有判断流程结束；步骤4，在ti+tstep+Δt时刻对振荡中心所在支路实施解列，其中Δt表示解列动作的整定延时。FDA00003195249400011.jpg,FDA00003195249400012.jpg,FDA00003195249400013.jpg,FDA00003195249400014.jpg,FDA00003195249400015.jpg,FDA00003195249400016.jpg,FDA00003195249400017.jpg,FDA00003195249400018.jpg,FDA00003195249400019.jpg,FDA000031952494000110.jpg,FDA000031952494000111.jpg,FDA000031952494000112.jpg...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘涤尘，陈恩泽，廖清芬，唐飞，张洁琼，赵洁，孙文涛，董飞飞，杨楠，
申请(专利权)人：武汉大学，国家电网公司，中国电力科学研究院，四川省电力公司，
类型：发明
国别省市：
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