[发明专利]一种基于广域测量信息的交流系统多频振荡复合失步解列判据方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统暂态安全稳定与控制技术领域，尤其涉及一种基于广域测量信息(Wide Area Measurement System,WAMS)的交流系统多频振荡复合失步解列判据方法。

背景技术

从国内外近些年发生的大停电事故中我们可以得知，电力系统在运行和设计中尽管采取一系列措施提高系统稳定性，但仍有可能会遇到突发故障情况使系统丧失稳定，因此必须通过了解系统失去稳定后的现象并采取相应措施以减轻稳定破坏后所带来的伤害，迅速使系统恢复稳定运行。随着我国各大区域电网联系越来越紧密，将形成全国联网的巨型电力系统，增加了相应的联网效益的同时，也增加了故障处理不当时造成损害的严重程度，为了避免电力系统出现全网崩溃的情况发生，当系统受到大扰动的影响而失去同步时，失步解列作为防止系统崩溃的最后一道防线得到了广泛应用。

系统发生失步振荡时，直接表现为发电机之间相对功角失去同步并在0～360°范围内周期摆动，外在变现为系统内部某些线路上出现振荡中心导致线路上传输的有功功率周期性过零、电压过低引起保护装置动作。当多个发动机之间互相失去同步时，在系统内部可能出现多个振荡中心，极容易导致系统崩溃，此时需要将互相失去同步的发电机裂隔离开，使隔离后各个孤岛满足各自同步运行，等待时机成熟后再把系统连接成一个整体。失步解列工作首先根据离线计算分析的结果，将失步解列装置安装在现失步中心可能出现的线路上，通常为互联失步系统之间或失步机组与主系统电气连接线上，当系统发生振荡时，失步解列装置根据就地测量的信息是否满足失步解列判据来判定系统是否处于失步振荡状态，进而确定是否解列系统。电力系统失步解裂判据是研究系统失步振荡过程中电气量的变化规律，研究基于单个电气量或者多个电气量的判据，能够正确判断系统失步特征。目前已经有很多不同类型的失步解列判据，判据应用较多，根据振荡中心两侧无功功率呈现流入振荡中心的特征，因此判据可以通过寻找电压最低点来确定振荡中心的位置，但是实际应用中只能确定振荡中心出现的时刻，振荡中心的位置往往会判定失误；相位角判据依据两机群发生失步时相角的特征寻找振荡中心的方位，也不能判定具体位置；阻抗角判据与视在阻抗轨迹判据依据有功功率往复振荡过零的原理，判断电压与电流之间的函数关系是否进入整定区域，但相邻线路的有功功率也可能出现相同特征；无功功率积分判据通过无功功率积分来判断失步中心，通过测量线路两侧的电气量可以确定失步中心位置，但需要经历一次振荡周期才能确定，而且缺乏实用性。目前关于失步解列判据的研究难以适应系统实际中出现多频振荡情况时，由于多机群叠加的结果可能导致一条线路上出现两个振荡中心，从而造成另一条线路上解列装置检测不到振荡中心而不动作；传统的失步解列工作是由解列装置根据就地测量信息和设定的失步解列判据判断矢步中心所在位置是否在本线路上然后确定是否解列系统，忽略了失步机群之间联络断面上解列装置之间的互相配合；振荡中心所在线路未必是解列系统的最优选择，应考虑完成解列后可以使得各个孤岛不平衡功率之和最小，而在实际情况中满足不平衡功率最小的最优选择可能不是一条线路，而是由几条线路组成的断面，复杂系统正常运行时可能出现多种运行方式使得满足不平衡功率最小的最优断面发生变化，无法通过离线计算来确定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种科学合理，适用性强，可靠性高，效果佳的基于广域测量信息的交流系统多频振荡复合失步解列判据方法，当前电力系统结构日趋完善，在系统无功储备充分的条件下当系统发生失步振荡时，可以满足一定时间的失步运行而非在第一时间将系统解列掉，因此研究一种基于广域测量信息在线采集信息，由计算中心下令指挥最优断面处解列装置动作、保证解列装置协调动作不误动、可以躲过复杂系统不同运行方式下不同故障、使得解列后各孤岛不平衡功率最小的交流系统多频振荡复合解列判据是具有实际意义的。

本发明的目的是这样实现的：一种基于广域测量信息的交流系统多频振荡复合失步解列判据方法，其特征在于，它包括以下步骤：

步骤1：广域测量信息(Wide Area Measurement System,WAMS)在线监测系统运行状态，电气量：电压、功角、相角、频率均可以通过相量测量单元(Phasor Measurement Unit,PMU)进行采集；