[发明专利]一种基于DSR的电网下重合闸及紧急控制综合优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及电气设备及电气工程领域，尤其涉及一种基于DSR的电网下重合闸及紧急控制综合优化方法。

背景技术

自动重合闸是电力系统发展的关键技术，已经过长时间的研究与发展，形成了多样化专业化的分支。随着现代电力系统研究的不断深入，重合闸已向模块化、一体化、智能化的方向发展。目前国内外的重合闸研究归结起来主要分以下两部分：基于故障类型判别(瞬时性故障及永久性故障)的“自适应重合闸”研究及基于暂态稳定性考虑的最优时间重合闸研究。

自动重合闸是为了在瞬时性故障消除后使线路重新投入运行，从而在最短时间内恢复整个系统的正常运行状态。但目前电力系统中的自动重合闸不能区分故障是永久性的还是瞬时性的，如果线路故障是瞬时性的，则重合成功；如果故障是永久性的，则将对系统稳定和电气设备造成超过正常运行状态下发生短路时的危害。为了克服传统自动重合闸的这一缺点，提出自适应自动重合闸。实现自适应重合闸的实质，是在做出是否重合的决策以前即能正确识别瞬时性和永久性故障。目前，自适应的重合闸方法经过一系列发展，使得自适应技术在电网应用上更加成熟。

紧急控制主要任务是在大扰动后，系统发生崩溃之前，尽可能的挽救更多的负荷，保护系统暂态安全。采用有效的紧急控制措施，可以以较小的控制代价维持系统发生严重故障后的稳定性，防止事故进一步扩大。近年来，暂态稳定紧急控制已经取得了非常丰富的成果。紧急控制算法有直接法，使用暂态能量裕度来分析系统暂态稳定性，依据其灵敏度来计算切机和切负荷量。由于能量函数法假设量较多，在大系统计算中需要加入很多部分的修正，准确性会受到一些现实情况的影响，比较适合用于分析小系统单摆稳定性问题。但是能量函数法在紧急控制的研究中确实取得了一些重要的理论成果。大量实验事实证明，在紧急控制中，负荷的切除并不是越快越好，其存在某一最佳时间可以使得负荷切除对维护系统稳定的效果达到最大。

发明内容

本发明提供了一种基于DSR的电网下重合闸及紧急控制综合优化方法，本发明提出了在永久性故障时，以动态安全域为依据的最优重合闸时刻方案，此方法能有效缓解重合闸不成功对系统稳定性的冲击，提高系统安全极限，详见下文描述：

一种基于DSR的电网下重合闸及紧急控制综合优化方法，所述方法包括以下步骤：

采用动态安全域的方法对系统重合闸时间域进行分析；

结合动态安全域的紧急控制量化分析与最优时间紧急控制策略；

重合闸与紧急控制的综合优化；

制定的紧急控制及最优时间重合闸综合优化方法如下：

(1)列写发生在系统各节点母线出口处的致命性故障，形成表R；

(2)针对表R进行筛选，根据离线紧急控制策略制定方法制定各线路的紧急控制策略表X；

(3)在完成各段线路的紧急控制表Xi,j之后，分条提取紧急控制策略Xi,jk，将此单条紧急控制策略作为在该故障下，该线路上的系统固定动作，对系统两端节点母线出口故障下重合闸时间不同的情况进行安全域计算，算出6s内的系统安全域系数，形成系数Aki，Akj，该系数为在第K个紧急控制情况下，i出口和j出口处母线故障时对应的0.5s-6s安全域系数矩阵；

(4)实际应用下在致命故障时，查表过程为：故障—>符合紧急控制策略Xi，jk应用条件—>紧急控制动作—>得到电网功率注入、故障在该段线路位置—>代入系数Aki，Akj进行推算，得到重合闸时间-失稳度曲线—>判断重合闸时间。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

1、在传统快速重合闸(0.7s)、定时重合闸(1s)下的系统动态安全稳定情况及使用本方法求得的三个重合闸冲击极小值时刻，可以发现三个极值时刻合闸能使系统稳定极限都能较传统重合闸有所提高，而在3.60s时重合闸可以使系统稳定极限比1.0s定时重合闸提高4.4％，比0.7s快速重合闸时提高13.18％。同时求得在3.60s进行重合闸时失稳度低于不进行重合闸情况下系统失稳度。所以当发生永久性故障时，适当选取重合闸时间，较不进行重合闸动作更有利于系统稳定。

重合于永久性故障时失稳度曲线极值点之后的上升斜率较大，而重合闸装置反应、动作需要一定的时间裕度，选取严格的失稳度最小时刻加大了对重合闸设备的要求，并且在重合闸动作滞后的情况下，永久故障可能重合于冲击值较大的时刻。所以，充分利用永久故障重合闸时间-冲击曲线极值点前平缓低谷可以增加重合闸设备动作裕度，更有实际工程意义。