[发明专利]确定电力系统中的用于减荷的电压稳定裕度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在电力系统中确定电压稳定裕度的方法，并且涉及一 种用于在电力系统中监测电压稳定极限并用于动态控制减荷和负载恢复的 设备。

背景技术

在大范围的电力系统扰动期间，防止电压故障的最后一道防线是在电 压稳定裕度过低的变电站处减荷。

这些扰动可能导致电力系统不稳定，这可能导致电压故障或断电。

为了能够采取补救措施，则在电力系统变得不稳定时应首先确定补救 措施。

常规的监测系统将电力系统频率、频率变化速率、电压电平、电压衰 减速率、功率通量水平与固定的参考值进行比较，并在电压、频率已下降 到参考值以下时指出电力系统已经变得不稳定了。

现在，这种装置以固定的设置监测频率和/或电压，其中，在频率或电 压下降到预定水平时，可以逐步启动减荷。

这种方法的缺点在于，电压电平和稳定极限之间的关系非常依赖于电 源EMF和负荷功率因子。因此，在电压的固定设置处逐步减荷不能确保系 统在完成操作后保持稳定。

因此，需要更为精确地评估电力系统内的电压稳定水平，以实现基于 稳定裕度的动态估计的动态减荷和负载恢复。

发明内容

本发明的实质在于，可以利用表观功率对负载导纳的导数来确定稳定 裕度并在裕度变得过低时启动减荷。

根据本发明的第一方面，提供了一种监测电力系统内的电压稳定性的 方法，包括如下步骤：

基于所述电力系统的工作特性确定动态电力系统的稳定裕度；以及

在所述动态电力系统的稳定裕度下降到预定值以下时指示所述电力系 统已经变得不稳定；

根据稳定裕度启动动态减荷和/或负载恢复。

优选地，监测电力系统内的电压稳定性的方法包括如下步骤：

测量所述电力系统的电压V，

以不大于(+/-)7度的误差估计电源角

测量母线上的值负载角，

确定电源角和负载角之间的差值(Δ)，

通过计算表观功率对负载导纳的导数（dS/dY）来确定电压稳定性状态，

确定与负载阻抗和电源阻抗之比相关的稳定裕度（M），

确定与Δ相关的电压工作点（Vop），

动态调节电源角和负载角之间的差值，以连续地更新电压工作点 （Vop），

如果裕度（M）变得过低，则确定待减少的负载量，和/或

在电力系统电压和电压工作点之间的差值（DV）大于零和/或稳定裕度 （M）达到预定值时，启动受控的减荷，

当裕度（M）和/或DV比返回到预定的设定值时，自动恢复负载。

即使电力系统已经变得不稳定，也不是总要采取补救措施，因为（例 如）电力系统也许能无需外部介入而自我矫正。

上述步骤确立了额外的标准，用于在指示电力系统已经变得不稳定之 后，判定是否采取减荷形式的补救措施。动态电压工作点根据电力系统内 的变化而变化，因此是电力系统实际状态的反映。因此，这些步骤帮助进 一步减少引入不必要的介入，以便恢复电力系统的稳定性，从而减少了给 电力系统的用户带来的不便。

任选地，该方法基于电压稳定性的定义并计算比值，该比值是负载表 观功率对负载导纳的导数。这种因子提供了电力系统内的电压稳定性水平 的非常好的指示，因此能够准确地判定电力系统是否已经变得不稳定。

在本发明的优选实施例中，负载表观功率对负载导纳的导数由下 式确定：