[发明专利]次同步振荡引发机组疲劳寿命损失的评估方法及装置

说明书

本发明公开了一种次同步振荡引发机组疲劳寿命损失的评估方法及装置，其中，该方法包括：构建评价集；根据评价集建立机组疲劳寿命损失评估指标，并计算机组疲劳寿命损失评估指标值；将机组疲劳寿命损失评估指标值与机组疲劳寿命损失评估指标对应的预设风险阈值进行对比，根据对比结果分析次同步振荡引发机组疲劳寿命损失风险。该方法可以综合考虑系统运行方式、故障类型、故障概率和全运行周期，实现对次同步振荡引发机组疲劳寿命损失的科学评估。

技术领域

本发明涉及安全稳定分析及评估技术领域，特别涉及一种次同步振荡引发机组疲劳寿命损失的评估方法及装置。

背景技术

电力系统次同步振荡会为危害电网稳定和机组安全，尤其是故障情况下，次同步振荡会在机组轴系产生高幅值的暂态扭矩和应力，造成疲劳寿命损失，带来安全风险，因此评估次同步振荡引发机组疲劳寿命损失是电力系统安全稳定分析的重要内容，具有非常重要的意义。

此前的评估往往仅对典型故障开展，往往用最恶劣的故障事件来考核疲劳寿命损失。譬如，认为系统发生严重故障时，最高疲劳寿命损失不超过5％等。没有考虑故障本身的概率影响，用同一个阈值来“卡”发生概率相差巨大的故障(譬如特高压输电线路发生三相短路故障的概率跟单相短路的概率不在一个数量级)不尽合理。而用这种单一的指标来规范控制、保护措施，可能因极小概率、高风险事件的制约，导致控制、保护成本急剧上升，不符合工程可靠性的现实情况。另外，实际的机组均有一定的运行周期或工程寿命，次同步振荡对疲劳寿命的影响应该考虑机组的整体寿命，设置一个适当的比例，但这一点在以往研究中并没有加以科学考虑。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种次同步振荡引发机组疲劳寿命损失的评估方法，该方法可以综合考虑系统运行方式、故障类型、故障概率和全运行周期，实现对次同步振荡引发机组疲劳寿命损失的科学评估。

本发明的另一个目的在于提出一种次同步振荡引发机组疲劳寿命损失的评估装置。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种次同步振荡引发机组疲劳寿命损失的评估方法，包括：

构建评价集；

根据所述评价集建立机组疲劳寿命损失评估指标，并计算机组疲劳寿命损失评估指标值；

将所述机组疲劳寿命损失评估指标值与所述机组疲劳寿命损失评估指标对应的预设风险阈值进行对比，根据对比结果分析次同步振荡引发机组疲劳寿命损失风险。

本发明实施例的次同步振荡引发机组疲劳寿命损失的评估方法，通过构建评价集、计算评估指标并将评价指标与设定的阈值进行比较来分析次同步振荡引发机组疲劳寿命损失的风险，进而为次同步振荡的控制、保护、监测、预警提供依据。该方法可以综合考虑系统运行方式、故障类型、故障概率和全运行周期，实现对次同步振荡引发机组疲劳寿命损失的科学评估，为安全稳定性分析和控保合理设计奠定了坚实的基础。

另外，根据本发明上述实施例的次同步振荡引发机组疲劳寿命损失的评估方法还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，通过频率扫描和时域仿真相结合构建评价集。

进一步地，在本发明的一个实施例中，通过全工况频率扫描方法获取目标电网在各个时段和运行方式下的电气谐振频率，判断所述电气谐振频率与机组机械扭振模式的互补频率的差值是否小于预设阈值，将差值小于所述预设阈值的所述电气谐振频率对应的时段和运行方式作为风险工况组成潜在风险工况集合；

建立目标系统的电磁暂态模型，根据所述潜在风险工况集合，对所述目标系统中的元件设置故障事件，通过所述电磁暂态模型对故障事件进行仿真，得到机组的扭矩暂态过程，并计算故障事件对应的疲劳寿命损失，在故障事件中筛选出疲劳寿命损失大于零的故障事件组成评价集。