[发明专利]一种电网故障稳定控制方法

说明书

技术领域

本发明设计一种电网的稳定性控制的技术领域，具体的来说，是一种电网故障稳定控制方法。

背景技术

随着互联电网区域和交换容量的扩大，由互联电网故障引起的特大停电事故对社会生活的影响几乎成为社会灾难，而保障互联电网的运行安全性，避免重大、特大停电事故的发生却变得越来越困难。发生大面积停电往往是由多种偶然因素所致，尽管这种故障发生的概率很低，但后果却异常严重。因此，需要一种控制方式在电力系统在极端严重和难以预料的故障时及时反应并快速地进行故障应对，并且不会被电网的小波动频繁触发。

发明内容

基于现有技术的不足，本发明提出一种电网故障稳定控制方法，所述电网故障稳定控制方法包括建立分层电网网架，最优控制策略的选择，以及故障操作手段的判断选择。

其中，建立分层电网网架是由于在不同运行方式和初始触发故障条件下，电网生存性所需的骨干网架不完全相同。从众多骨干网架中抽取在各种运行方式和初始触发故障条件下，对电网生存性起到有效支撑作用的关键线路，对于有针对性地实施生存性增强措施具有重要作用

因此，为了电网故障时能够及时准确的定位，需要预先对电网进行结构化，主要分四个步骤。

1)建立分层次的结构模型

在深入分析实际问题的基础上，将有关的各个因素按照不同属性自上而下地分解成若干层次，同一层的诸因素从属于上一层的因素或对上层因素有影响，同时又支配下一层的因素或受到下层因素的作用。最上层为目标层，通常只有1个因素，最下层通常为方案或对象层，中间可以有一个或几个层次。

2)构造判断矩阵

通过构造相对重要度判断矩阵，确定针对上一层次某因素，本层次任意2个因素间的相对重要性。该判断矩阵的构造表明，发生概率较大骨干网架中的线路具有相对更大的重要度。

3)层次单排序及其一致性检验

对于每一个判断矩阵，计算最大特征根及对应特征向量，利用一致性指标、随机一致性指标和一致性比率做一致性检验。若检验通过，特征向量(归一化后)，即为权重向量：若不通过，需重新构造判断矩阵。

4)层次总排序及其一致性检验

确定最低层各对象相对于最高层目标的权重向量，并做一致性检验，若检验通过，则可按照权重向量表示的结果进行决策，否则需要重新考虑模型或重新构造判断矩阵。

在获得了完整的电网分层结构概况后，由故障诊断、辨识部分得到的信息可知当前系统的电网结构和运行情况，如系统正常运行还是发生了故障以及故障的地点、范围和严重程度等情况。仅有这些信息作为紧急控制的决策还远远不够，还要根据从SCADA(监控和数据采集)系统中得来的大量测量信息，如有功功率P，有功功率的变化量△P，转差δ，转差的变化量△δ，电流I及电流的变化量△I，无功功率Q和电压U及电压的变化量△U等等。

电力系统的稳定控制按目标可分为两类：一类是防止稳定破坏的稳定性控制：另一类是防止系统参数严重偏离允许值的校正性控制。后者包括限制频率异常、电压异常、过负荷和制止失步运行等，每一项控制目标都对应好几种控制手段，这也就是说可以采取不同的控制手段来达到相同的控制目标,所以对控制手段而言存在最优的选择。

控制策略的优选问题是一个非常重要的问题，这一部分优化的好坏直接影响到后面执行部分的效果。它不仅要考虑到区域间的相互协调作用，还要考虑到控制执行的程度、几种控制措施之间的协调控制等。

电力系统稳定控制最优策略优选的模型要考虑到最优目标函数的确定(包括安全稳定评价和代价函数)及约束条件的确定(包括稳定裕度、控制措施的负效应约束等)。

控制策略优选的目标函数和相应的约束条件为：