[发明专利]一种提高电力系统暂态稳定的切机切负荷量计算方法

说明书

本发明涉及一种提高电力系统暂态稳定的切机切负荷量计算方法，属于电力系统稳定领域。本发明的方法是：当识别到系统有失稳迹象时依据故障切除前后功角不能突变原理计算故障切除后相平面上发电机角速度与功角的关系；然后根据发电机角速度与功角关系计算使系统稳定的最小拟切机量；选取系统的输电断面，并通过输电断面上功率与电压幅值、电压相位的关系计算切机切负荷的比例。最终得到系统的实际切机切负荷量。本发明提出的切机切负荷量的计算方法可以使有失稳迹象的系统快速得到是系统电压稳定与功角稳定的最小切机切负荷量。

技术领域

本发明涉及一种提高电力系统暂态稳定的切机切负荷量计算方法，属于电力系统稳定领域。

背景技术

现代电力系统已发展为大规模的区域电网互联系统。电网跨区域互联带来巨大经济利益的同时，也会使暂态稳定性问题更加复杂。暂态不稳定性仍然是现代电力系统面临的最大威胁之一。有效的实时暂态稳定性预测和应急控制至关重要。传统采用的暂态稳定紧急控制策略主要是通过“离线制定策略表，实时匹配”的控制方法，控制策略的有效性基于电力系统网络模型和元件参数的准确性，但是系统的模型和参数是往往难以准确得到的。随着广域测量系统(WAMS)的广泛应用，基于PMU/WAMS的实时电力系统暂态不稳定性问题已成为热点研究课题之一，使电力系统实现实时暂稳识别与紧急控制成为可能。

系统发生暂态失稳问题，其本质是发生大扰动后的系统送端功率过剩或者是受端有功不足，导致发电机组无法保存同步运行，同时也可能带来电压失稳问题。在电力系统很多的失稳场景中，电压失稳和功角失稳往往交织在一起，难以区分出是电压失稳还是功角失稳的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种提高电力系统暂态稳定的切机切负荷量计算方法，以用于计算出提高电力系统稳定的最优切机、切负荷量。

本发明采用的技术方案是：一种提高电力系统暂态稳定的切机切负荷量计算方法，包括如下步骤：

step1、计算在故障切除后相平面上发电机角速度与功角的关系:

式(1)中：δ₁为故障切除后发电机功角；Δω₁(δ₁)为故障切除后发电机角速度；ω₀为同步发电机角速度，电力系统中取ω₀＝100π；M为发电机转动惯量；P_M为发电机机械功率；P_e1(δ₁)为故障切除后发电机电磁功率；C₁是根据故障切除前后相平面轨迹的连续性求出的值；

step 2、计算使系统稳定的最小拟切机量：

步骤S1、对发电机电磁功率进行拟合：

P_e1(δ₁)＝A+Bsin(δ₁-C) (2)

步骤S2、计算系统的不稳定平衡点：

步骤S3、计算使系统稳定的最小切机量：

式(2)、(3)、(4)中：A，B，C是待求常数，可以通过电力系统中发电机功角和电磁功率的历史数据，依据最小二乘法辨识得到；δ₁为故障切除后发电机功角；δ_UEP不稳定平衡点；ω₀为同步发电机角速度，电力系统中取ω₀＝100π；M为发电机转动惯量；P_M为发电机机械功率；P_e1(δ₁)为故障切除后发电机电磁功率；C₁是根据故障切除前后相平面轨迹的连续性求出来的值；