[发明专利]一种切机与直流紧急功率调制相协调的暂态稳定紧急控制策略计算方法

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切机与直流紧急功率调制相协调的暂态稳定紧急控制策略计算方法。

背景技术

故障状态下的紧急控制属于电力系统安全稳定第二道防线。随着直流输电系统的快速发展，电网交直流互联已成发展趋势。直流输电技术因其经济、灵活、可控等优点在远距离输电和大型互联电网中扮演着越来越重要的角色。预计到2020年，全国投运的直流输电线路将超过20条。直流系统具有快速可控的特点，且控制代价小、安全可靠。通过直流系统的可控特点可以有效的改善系统的暂态稳定性，特别在系统受到扰动后的暂态过程中可以利用直流系统的紧急功率调制来提高系统的暂态稳定性，可避免切机或者减少切机量。

目前调度运行部门采取的暂态稳定紧急控制措施中，仍然以切机措施为主。随着直流的发展，有效衡量广泛使用的各切机紧急控制措施和各直流紧急功率调制的有效性，制定切机与直流紧急功率调制相协调的紧急控制策略，对提高电力系统的暂态安全稳定性，提升控制的经济性、有效性以及调度运行的精细化和自动化水平具有重要的意义。

基于此，本申请提出切机与直流紧急功率调制相协调的暂态稳定紧急控制策略计算方法，该方法基于扩展等面积准则和系统仿真分析，可有效获得两种措施类型相协调的紧急控制策略。

发明内容

本发明的目的是：克服根据经验制定紧急控制策略的缺点，充分利用切机和直流紧急功率调制的优点，有效评估两种控制策略的效果，获得切机与直流紧急功率调制相协调的紧急控制策略。首先求取切机和直流紧急功率调制两种类型紧急控制措施的各自参与因子，然后基于扩展等面积法则计算两种类型紧急控制措施的折算因子，从而确定两种类型紧急控制措施的协调控制指标，然后进一步在初始有效预估控制量的基础上，采用迭代的方法确定最终相协调的紧急控制措施。本发明可用于离线安控策略计算或在线预决策紧急控制措施的计算，有益于协调利用交、直流不同措施的有效性，改善系统的暂态稳定性，提高电力系统运行的经济性和安全性。

具体地说，本发明是采用以下的技术方案来实现的，包括下列步骤：

1)根据电力系统模型和参数、运行工况和预想故障，进行暂态稳定时域仿真，得到导致系统失稳的故障及其失稳模式信息；

2)分别确定切机和直流紧急功率调制两种紧急控制措施的可控对象和可控量，以及各个可控对象控制措施的优先级排序；

3)分别预估解决系统失稳所需的切机和直流功率调制的控制量；

4)计算切机和直流紧急功率调制可控对象在可控量范围内的控制性能指标；

5)确定切机和直流功率调制相协调的紧急控制策略。

上述技术方案的进一步特征在于：所述步骤1)中的系统失稳模式信息基于时域仿真轨迹和扩展等面积准则进行分析计算获得，包括失稳故障下系统的临界群机组G_A＝{G_i|i＝1～N_A}及其标幺化的参与因子α_g＝{α_gi|i＝1～N_A}，其中N_A为临界群机组数目，α_gi由扩展等面积准则提供、其最大值为1。

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)将所有能接受安全稳定控制系统指令的临界群机组确定为切机可控对象，设其总数为N、其集合设为G_AZ，切机措施的可控量为其有功出力：ΔP_A＝{ΔP_gi＝P_gi|i＝1～N}；将切机可控对象G_AZ的各机组按其标幺化的参与因子由大到小排序得到切机措施的优先级排序；

2-2)确定直流紧急功率调制的可控对象为系统中所有含附加紧急功率调制功能且与能接受安全稳定控制系统指令的直流线路；采用摄动法改变临界群机组中各发电机的功率，通过系统潮流的变化按公式(1)和(2)确定各直流线路标幺化的参与因子α_d＝{α_dj|j＝1～M}：