[发明专利]电网动态无功平衡的控制方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及电气工程技术领域，特别是涉及一种电网动态无功平衡的控制方法和系统。

背景技术

当电网发生短路或接地故障时，故障区域电网节点由于无功的大量缺失造成电网电压严重降低甚至引起功角失稳，威胁电网的安全稳定运行。当故障点靠近电厂时，电厂内的发电机励磁调节器能感知该短路故障，并提供强励，为维持机端电压和故障恢复提供支撑。但是当故障点远离电厂时，由于故障点与发电机距离较远，两者之间的联系电抗较大，发电机机端电压下降有限，不能触发电厂内发电机励磁调节器强励，而此时故障点电压大幅下降，功角增大，如不能及时恢复，将扩大事故范围，威胁电网稳定性。

发明内容

基于此，本发明为解决现有技术中的问题，提供一种电网动态无功平衡的控制方法及系统，利用电厂发电机群作为无功功率源，共同向电网故障点提供无功功率，以加速故障恢复。

为实现上述技术目的，本发明实施例采用如下技术方案：

一种电网动态无功平衡的控制方法，包括以下步骤：

获取电厂内的系统电压、电厂内所有发电机的机端电压和机端电流；获取电厂周边预设范围内的电网节点电压及电网节点对应的灵敏系数；

当发生接地故障或相间短路故障时，获取所述系统电压以及所述电网节点电压的偏差，并提取最大偏差信号；

根据阶跃动作系数、返回系数以及所述灵敏系数对所述最大偏差信号进行离散化处理，得到系统阶跃信号；

根据发电机的机端电压和机端电流判断当前发电机是否为已并网发电机；

根据已并网发电机的机端电压对所述系统阶跃信号进行修正，获得与已并网发电机对应的专有阶跃信号，并将所述专有阶跃信号输入至对应的已并网发电机，使其发生阶跃。

以及一种电网动态无功平衡的控制系统，包括：

厂内参数获取模块，用于获取电厂内的系统电压、电厂内所有发电机的机端电压和机端电流；

电网节点参数获取模块，用于获取电厂周边预设范围内的电网节点电压及电网节点对应的灵敏系数；

最大偏差信号提取模块，用于在发生接地故障或相间短路故障时，获取所述系统电压以及所述电网节点电压的偏差，并提取最大偏差信号；

系统阶跃信号生成模块，用于根据阶跃动作系数、返回系数以及所述灵敏系数对所述最大偏差信号进行离散化处理，得到系统阶跃信号；

发电机状态判断模块，用于根据发电机的机端电压和机端电流判断当前发电机是否为已并网发电机；

阶跃控制模块，用于根据已并网发电机的机端电压对所述系统阶跃信号进行修正，获得与已并网发电机对应的专有阶跃信号，并将所述专有阶跃信号输入至对应的已并网发电机，使其发生阶跃。

本发明采用提取电压偏差量的方式监视电压突降，避免多个电网节点在不同电压水平无法统一处理的问题，并且阶跃量采用离散化形式，能有效避免信号在向励磁调节器传输过程中被干扰。采用本发明提供的电网动态无功平衡的控制方法及系统，当本地系统电压或电网电压因故障发生电压跌落时，利用电厂发电机群作为无功功率源，产生一个随每台发电机机端电压水平自动调整的专有阶跃信号，该专有阶跃信号发送给对应的已并网发电机，使发电机阶跃强励，共同向电网故障点提供无功功率，为维持机端电压和故障恢复提供支撑，确保电网的安全稳定运行。

附图说明

图1为本发明实施例中一种电网动态无功平衡的控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中隔直环节示意图；

图3为本发明实施例中离散化处理逻辑示意图；

图4为本发明实施例中一种判断发电机是否已并网或空载的方法的逻辑示意图；

图5为本发明实施例中一种对系统阶跃信号进行修正的方法的流程示意图；

图6为本发明实施例中闭锁发电机阶跃的条件示意图；

图7为本发明实施例中电厂内系统PT断线的判断逻辑示意图；

图8为本发明实施例中发电机定子PT断线的判断逻辑示意图；

图9为本发明实施例中一种电网动态无功平衡的控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及较佳实施例对本发明的内容作进一步详细说明。

如图1所示，本实施例提供一种电网动态无功平衡的控制方法，包括以下步骤：

S10获取电厂内的系统电压、电厂内所有发电机的机端电压和机端电流；

S20获取电厂周边预设范围内的电网节点电压及电网节点对应的灵敏系数；