[发明专利]一种互联电网暂态稳定紧急控制切机方案制定方法

说明书

本发明提供了一种互联电网暂态稳定紧急控制切机方案制定方法。包括：对需要制定切机方案的电网故障进行时域仿真，提取临界机组对相轨迹信息，判断该事故发生时系统是否发生功角失稳；如果不失稳，则不切机。如果失稳则根据角速度信息识别临界机组，对临界机群进行单机等值，计算切机量，按切机时刻转速对临界机组进行排序，根据排序结果选择切机对象。上述整定方法只需提取临界机组对相轨迹信息就能够判断失稳的故障，只需进行临界机群单机等值，采集临界机群单机等值系统功率‑角度曲线在切机时刻角度、过不稳定平衡点时刻角度及角速度、过不稳定平衡点后10个采样时刻角度及功率信息就能得到切机量，较传统方法方案制定过程简单，效率高。

技术领域

本发明涉及电力系统控制技术领域，具体涉及一种互联电网暂态稳定紧急控制切机方案制定方法。

背景技术

由于互联电网区域跨度大，加之通讯系统传输条件的限制，要在故障后极短时间内完成故障信息采集、分析、处理、决策、执行非常困难，决策的精确性和快速性难以同时兼顾。因此，基于“离线决策，在线匹配”的方式仍是紧急控制最常用采用的一种方式。

在电力系统紧急控制诸多的控制措施中，切机控制措施可以迅速改变系统的惯性和动能、重构功率分布，是电力系统暂态稳定紧急控制最常用的控制措施。在切机方案制定过程中，不同运行工况下每个故障都需要通过大量离线仿真制定一个方案，单纯采用时域仿真试凑来对不同运行工况下每个故障制定切机方案需进行多次重复时域计算，将耗费大量时间和人力成本。常用来进行的切机方案制定的方法有两种：一类是优化方法，这类方法最大的问题在于为获得最优控制量，需要求解非线性优化方程，耗时长且计算结果不易收敛。另一类方法是直接法和时域仿真法相结合的方法，这类方法中用单机无穷大等值则需要进行二分群等值，在遇到发电机数量众多的区域互联电网计算时，切机方案制定过程重复时域仿真次数多。而用单机等面积法需要进行电磁功率-角度曲线拟合，电磁功率-角度曲线拟合精度对切机量计算结果影响很大，且计算过程需要进行牛顿迭代，计算较为复杂。

发明内容

本发明提供了一种互联电网暂态稳定紧急控制切机方案制定方法，以解决现有的切机方案制定方法耗时较长，效率较低的问题。具体步骤包括：

(1)对需要进行切机方案制定的故障情况进行时域仿真，根据故障清除时刻转速信息识别临界机组对；

(2)根据临界机组对相轨迹信息判断所述故障发生后系统会否失稳，如果不失稳则不切机。

(3)如果失稳，则根据时域仿真得到的角速度时域仿真结果进行临界机群和非临界机群划分；

(4)对所述临界机群中的发电机进行单机等值，得到临界机群的单机等值系统电磁功率-功角曲线，所述临界机群单机等值系统电磁功率-功角曲线的横坐标为临界机群单机等值系统的功角，纵坐标为临界机群单机等值系统的电磁功率；

(5)对所述临界机群单机等值系统电磁功率-功角曲线上不稳定平衡点的坐标，得到所述坐标处的斜率，确定发生功角失稳的互联电网仿真模型中所述不稳定平稳点对应的时刻；

(6)根据切机量解析式得到紧急控制切机量；

(7)对临界机群中的发电机按切机时刻对应的角速度由大至小的顺序排序；

(8)获取所述临界机群中的发电机各自的额定容量；

(9)对所述临界机群中的发电机按切机时刻对应的角速度由大至小的顺序排序，额定容量总和最接近紧急控制切机量的机组组合作为系统发生故障仿真失稳时的切机方案，所述机组组合中的机组为临界机群中的发电机组。

在上述互联电网暂态稳定紧急控制切机方案制定方法中，所述步骤(1)中识别临界机组对，具体是指：

从所述故障清除时刻角速度变化率信息分别确定，角速度最大的机组A和角速度变化率最小的机组B，由机组A和机组B共同构成临界机组对。