[发明专利]一种基于暂态功角稳定裕度的超实时重合时序整定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于暂态功角稳定裕度的超实时重合时序整定方法，属于电力系统稳定与控制技术领域。

背景技术

目前，电力系统第二道防线中紧急控制广泛采用“离线计算，在线匹配”的控制方案。为解决离线计算出的策略表在实际应用中出现的工况失配问题，我国学者于1993年提出了可对系统实现准实时追踪的“在线预决策，实时匹配”稳定控制框架。国电自动化研究院研发的在线预决策系统（OPS-online predisicion system）自1999年在陕西东部电网首次成功应用后，现已在河南电网，江苏电网和山东电网等得到应用。随着同步相量测量单元（PMU-phasor measument unit）和广域信息采集系统（WAMS-wide area measurement system）在电力系统中的广泛应用，可实时获得具有足够精度反映系统动态行为的数据，为实现系统的超实时暂态稳定评估和控制提供了契机。

重合时序的优化，旨在尽量减少重合于永久故障时对系统的再次冲击和不平衡能量，降低对电网稳定运行的不利影响，提升网络传输能力。重合时序的在线整定与优化，与其它传统的安全稳定控制措施一起，共同筑就了保持电力系统安全稳定的第2道防线。但离线计算重合时序整定策略，需考虑运行方式和故障位置变化，存储量大，且实际系统运行方式复杂而多变，在线匹配时难免出现失配情况。而在线预决策、实时匹配的控制方案，对系统运行工况进行实测，在线计算并刷新策略表，减少了工况计算引入的误差。目前实际应用的OPS系统在线完成一次稳定计算、评估和策略表更新的时间一般在5-10分钟，因此得到的重合时序策略与重合闸投入时的实际工况有一定的时差。超实时控制基于实时工况进行受扰轨迹预测和量化评估，在提高预测精度的同时，可以解决传统“离线计算、在线匹配”方法中运行方式和故障位置失配的问题。

EEAC扩展等面积准则法由我国学者薛禹胜提出，该方法根据系统的运行工况和故障条件，对多机系统作双机等值，把发电机组分为受扰严重的临界机群和非临界机群两个集合，并将两个集合变换为两台等值机，每一等值机模拟相应集合内发电机的动态，最后将两机等值系统化为单机无穷大母线系统，再用等面积准则进行暂态稳定计算和判定。此法具有快速简捷之特点，且能计算稳定裕度的灵敏度。

最小二乘法是一种数学优化方法，通过最小化误差的平方和寻找数据的最佳函数匹配，而预估校正法是一种常用的求解常微分方程的方法。采用最小二乘法对导纳参数进行在线辨识，利用预估校正法预测两种重合时序下的系统变化轨迹，并采用扩展等面积准则法（EEAC-extended equal area criteria）法对变化轨迹进行量化评估，得到暂态功角稳定裕度指标，继而可以确定优化重合方案，解决运行方式和故障位置失配问题，提高预测精度。经文献检索，该类技术目前尚无报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于暂态功角稳定裕度的超实时重合时序整定方法，通过暂态功角变化轨迹和稳定裕度，优化重合方案，在提高预测精度的同时解决传统“离线计算、在线匹配”的方法中运行方式和故障位置失配的问题。

本发明基于暂态功角稳定裕度的超实时重合时序整定方法，具体按以下步骤进行：

1.1通过广域信息采集系统（WAMS-wide area measurement system），实测采集系统故障引起断路器跳闸后的电磁功率和功角数据，通过式（1）得到包含导纳参数的电磁功率系数矩阵P_ei；

       （1）