[发明专利]一种考虑负荷特性的故障后系统有功缺额实时计算方法

说明书

本发明涉及一种考虑负荷特性的故障后系统有功缺额实时计算方法，包括以下步骤：步骤S1:当系统发生故障，采集实时的系统频率、各负荷母线电压以及故障前已知的负荷有功和负荷参数信息，并计算得到故障后系统等值惯量；步骤S2:计算故障后负荷特性对有功缺额造成影响的部分；步骤S3:计算T时刻系统的不平衡功率，并根据故障后负荷特性对有功缺额造成影响的部分，计算得到T时刻系统总的有功缺额。本发明仅需电网实时测得的频率、各负荷母线电压，而故障前的负荷有功和负荷参数信息可从电网历史运行数据中获得，便可计算出故障后系统总的有功缺额，有助于提高系统故障后频率恢复稳定的能力。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，具体涉及一种考虑负荷特性的故障后系统有功缺额实时计算方法。

背景技术

频率稳定本质上是由系统发电机发出的有功功率和负荷吸收的有功功率之间的平衡关系决定的。当平衡关系被打破时，会导致频率的上升或者下降。相比于频率上升，频率下降对系统会产生更大的危害，当系统无法依靠自身使频率恢复时，需要依靠低频减载方法。传统逐轮次低频减载方案，由于采用的是分级、固定的减载策略，在严重故障下易受到负荷特性的影响，造成负荷的欠切或者过切。自适应低频减载方案由于减载轮次、减载量等合理的配置，使得其能够适应扰动场景的变化。而自适应低频减载方案的关键是故障后有功缺额的实时计算，能够保证自适应低频减载方案快速、准确的切除负荷，避免欠控制或者过控制的风险。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种考虑负荷特性的故障后系统有功缺额实时计算方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种考虑负荷特性的故障后系统有功缺额实时计算方法，包括以下步骤：

步骤S1:当系统发生故障，采集实时的系统频率、各负荷母线电压以及故障前已知的负荷有功和负荷参数信息，并计算得到故障后系统等值惯量M_eq；

步骤S2:计算故障后负荷特性对有功缺额造成影响的部分δ_t＝T；

步骤S3:计算t＝T时刻系统的不平衡功率，并根据故障后负荷特性对有功缺额造成影响的部分δ_t＝T，计算得到t＝T时刻系统总的有功缺额ΔP_total,t＝T。

进一步的,所述步骤S1具体为：

步骤S11:系统发生故障后，选取故障后间隔较短的时刻t_i和t_i+1，根据实时测得的频率计算t_i+1时刻的系统频率变化率k_i+1；

步骤S12:根据故障后各个时刻的各负荷母线电压、线路损耗，以及故障前已知的负荷有功和负荷参数信息，计算t_i+1时刻考虑负荷特性的负荷有功变化量和线路损耗变化量之和；

步骤S13:根据发电机转子运动方程，计算t_i+1时刻的系统惯量

步骤S14:取若干个时刻的系统惯量平均值，得到故障后系统等值惯量M_eq。

进一步的,所述系统频率变化率k_i+1具体为：

式中，和是t_i和t_i+1时刻对应的系统频率；Δt为采样间隔；k_i+1为第t_i+1时刻系统频率变化率。

进一步的,所述步骤S12具体为：根据获得的电力系统运行数据，用下式计算考虑负荷特性的负荷有功变化量和线路损耗变化量之和:

其中，