[发明专利]一种电力系统振荡解列装置的仿真配置方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统稳定研究领域，具体涉及一种电力系统振荡解列装置的仿真配置方法。

背景技术

电力系统运行过程中，发电机之间功角稳定被破坏将导致失步振荡，长时间失步振荡将给电力系统带来严重后果，包括加重稳定破坏程度，引起重要用户停电，甚至损坏电力设备，因此，必须采取措施尽快消除失步状态。振荡解列装置能够有效解列失步断面消除失步。电网中在配置振荡解列装置时，应遵循以下原则：(1)解列必须是有计划的，即对于特定的失步情况应在预定的地点解列；(2)应在失步运行允许时间内尽快实现解列；(3)系统中各消除失步状态的控制系统应相互协调配合，不应出现无选择性动作情况。

当电网中发生导致失步振荡的极端严重故障，相对于振荡解列装置的动作范围，会遇到以下几种情况：(1)振荡中心断面所有线路振荡中心均在装置动作范围内；(2)部分线路失步振荡中心在装置动作范围内，这部分线路解列装置动作解列，潮流转移到剩余联络线通道，直到剩余联络线通道的失步振荡中心迁移到装置动作范围内，解列装置动作解开剩余联络线。这种情况虽然能够解列失步断面，但失步振荡持续时间长；(3)部分线路失步振荡中心在装置动作范围内而剩余通道的失步振荡中心不在装置动作范围内，剩余通道线路上解列装置不会动作，两侧电网间失步振荡一直持续；(4)振荡中心不在装置动作范围内，两侧电网间失步振荡一直持续。

现代电网发展使各区域电网之间的联系越来越紧密，联络线的回数越来越多，潮流越来越重，系统失稳特征也越来越复杂，失步振荡中心可能会迁移至联络线断面以外的其它断面。因此，如何在电网中配置振荡解列装置以及配置什么样的振荡解列装置已日益成为电力系统稳定研究中需要解决的技术难题。

由于实际电力系统对运行的安全性和稳定性要求极高，振荡解列装置的配置方案不可能通过实际电网发生故障时才进行检验，只能通过仿真计算研究提前进行评估，论证其科学有效后再投入电网使用；通过仿真计算及研究，还能够对原有配置方案提出改进意见及提出新的配置方案。

发明内容

本发明的目的在于提出一种考虑因素全面的、合理的电力系统振荡解列装置的仿真配置方法。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种电力系统振荡解列装置的仿真配置方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：

A、建立仿真数据模型；

B、建立研究故障集；

C、确定失步振荡中心位置和振荡中心迁移规律；

D、仿真计算故障后振荡解列装置的动作特性，并判断所述振荡解列装置动作的正确性；

E、提出所述振荡解列装置初步配置方案；

F、确定稳定控制措施之间的协调配合关系；

G、提出所述振荡解列装置的最终配置方案。

本发明提供的一种优选技术方案是：所述步骤A中包括，建立反映电网运行特征及运行方式下的仿真数据模型，其中采用牛顿-拉夫逊法进行潮流计算，并选择电网大负荷条件下极端的正常运行工况为研究的运行方式；

所述运行方式包括：区域电网最大外送方式、区域电网最大受电方式，区域电网最大开机方式、区域电网最小开机方式、区域电网内部断面最大输电方式和区域电网内部的极端开机方式。

本发明提供的第二优选技术方案是：所述步骤B中，所述故障集包括电网中已经发生过的严重故障、电网发生可能性较大的严重故障(如开关拒动故障和主保护拒动故障)以及具有内在联系和发展规律的连锁故障(如热带风暴对沿海输电线路的破坏)；所述严重故障的关键技术指标包括故障类型和故障清除时间t。

本发明提供的第三优选技术方案是：所述步骤C中，在建立的运行方式下，采用隐式梯形数值积分算法，仿真计算发生故障集中的故障后电网的稳定表现，获取电网失步特征，确定失步振荡中心位置和振荡中心的迁移规律；

电网失步的特征指标包括：同调机群功角δ及频差Δω

判断电网失步振荡中心位置及振荡中心迁移规律的特征指标包括：电压最低节点U、线路功率P以及振荡解列装置的测量参数(如测量阻抗值Z和振荡周期次数N等)。

本发明提供的第四优选技术方案是：所述步骤D中，采用隐式梯形数值积分算法，仿真计算所建立运行方式下发生所述故障集中的故障后振荡解列装置的动作特性；

所述振荡解列装置动作特性的特征指标包括：动作范围Z_A及Z_B、振荡周期次数N以及以及判定时两侧发电机功角差δ_IJ。