[发明专利]一种电力系统直流紧急功率调制和切负荷暂态功角稳定控制敏感因子计算方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统及其自动化技术领域，更准确地说本发明涉及一种电力系统直流紧急功率调制和切负荷暂态功角稳定控制敏感因子计算方法。

背景技术

基于扩展等面积准则（EEAC）的电力系统暂态功角稳定量化分析理论，能够正确识别预想故障后系统的功角稳定主导模式（包括机组分群、摆次和裕度），在此基础上，基于每台发电机的加速动能或减速动能之间的比例关系，可识别暂态功角稳定模式中不同群内发电机的参与因子，进而准确识别与主导暂态稳定模式相对应的关键交流输电断面，为电力系统运行方式调整、输电极限计算和控制决策优化等提供了高效的量化分析与决策支持功能。

随着多直流、交直流混联大电网的建设，直流紧急功率调制在暂态功角稳定控中具有调节灵活、性价比高等优势，在实际工程中得到大量应用，同时必要的切负荷措施也成为大电网中暂态功角稳定控制的手段。计算直流输电系统紧急功率调制和切负荷在暂态功角稳定控制中的敏感因子，可为电力系统暂态稳定多直流功率调制、切负荷控制提供量化分析和决策优化支持。

发明内容

本发明的目的是：给出一种直流紧急功率调制和切负荷暂态功角稳定控制的敏感因子计算方法，为电力系统暂态稳定多直流功率调制、切负荷控制提供量化分析和决策优化支持。

具体地说，本发明是采取以下的技术方案来实现的，包括下列步骤：

1）根据电力系统运行方式及相应的模型、参数，通过时域仿真获取预想故障下系统受扰轨迹，利用EEAC分群及机组动能信息，计算领前群和余下群机组的暂态稳定参与因子，识别主导模式对应的关键交流断面，通过计算直流换流站母线与关键交流断面两端母线的电气距离、负荷母线与关键交流断面两端母线的电气距离，判别直流换流站母线和负荷母线的分群位置，设第g个机组的暂态稳定参与因子为λ_Gg；

2）分别计算系统受扰轨迹主导模式下领前群和余下群系统惯量中心轨迹，对于系统失稳轨迹，分别将领前群、余下群惯量中心轨迹经过DSP点时的等值功角值作为领前群、余下群等值惯量中心功角；对于系统稳定轨迹，分别将领前群、余下群惯量中心轨迹等值功角相差最大时刻的等值功角值作为领前群、余下群等值惯量中心功角；最后将领前群、余下群内相应功角值与各群等值惯量中心功角之差绝对值小于门槛值的机组选为领前群、余下群惯量中心附近的机组；

3）基于各直流换流站母线的分群位置信息，计算各直流换流站母线与其所属的领前群或余下群惯量中心附近的机组的电气距离，利用电气距离对各机组的暂态稳定参与因子加权并求和，并考虑直流功率变化对关键交流断面功率的暂态转移比，计算各直流系统的直流紧急功率调制暂态功角稳定控制敏感因子；

4）基于各负荷母线的分群位置信息，计算各负荷母线与其所属的领前群或余下群惯量中心附近的机组的电气距离，利用电气距离对各机组的暂态稳定参与因子加权并求和，计算各负荷的切负荷暂态功角稳定控制敏感因子。

上述技术方案的进一步特征在于：所述步骤2）具体包括以下步骤：

2-1）基于给定的系统运行方式、模型及参数，针对预想故障进行时域仿真，获取系统受扰轨迹；分别计算领前群和余下群的等值功角值反映二者的惯量中心位置，等值功角值的计算如式（1）、（2）所示：