[发明专利]一种基于第五代通信系统的故障限流器在线调度控制方法

权利要求书

1.一种基于第五代通信系统的故障限流器在线调度控制方法，其特征在于：

根据故障限流器的调度控制特点和电力系统继电保护设备的配合要求，构建了基于第五代通信系统的故障限流器在线调度控制框架，按照故障限流器在线调度控制框架在发生短路故障情况下产生故障限流器调度控制信号，进而控制故障限流器进行调度工作；

同时建立了基于分布式就地调度控制方法的故障限流器备用调度控制方式进行分类调度：故障限流器预先设定一个时延Δt，当检测到短路故障后，若在时延Δt过后故障限流器未接收到故障限流器调度控制信号，则启动分布式就地调度控制方式对自身进行调度控制；若在时延Δt之前故障限流器接收到故障限流器调度控制信号，则按照故障限流器调度控制信号进行调度控制；

所述的故障限流器在线调度控制框架主要由传感器、中心变电站、第五代通信网络和故障限流器组成，传感器连接到电力系统内各母线上，故障限流器连接到电力系统内与各母线连接的线路上，传感器、中心变电站、故障限流器均连接到第五代通信网络，使得传感器和中心变电站之间、中心变电站和故障限流器之间均通过第五代通信网络连接通信；

由传感器测量电力系统内各母线的对地电压和对地电流，测量所需时间为t_M；中心变电站包括故障定位模块和调度控制模块，并将对地电压和对地电流通过第五代通信网络发送传递到中心变电站的故障定位模块，发送传递所需时间为t_C；在中心变电站的故障定位模块接收到对地电压和对地电流后进行分析，分析所需时间为t_FLD，对于母线i为例，按照公式进行判断：

V_i＝V₀

其中，I_i和V_i为传感器测量的母线i的对地电压和对地电流，I_j为母线j注入到母线i的电流，N_B为母线总数；V₀为短路故障发生时母线i对地电压的临界值；

若母线j均满足上述公式，则故障定位模块将判断母线j出现了短路故障，并检测获得短路故障的母线位置，并将出现短路故障的母线位置传递给调度控制模块；

根据短路故障的母线位置，调度控制模块采用短路故障场景离线扫描方式调用母线位置出现短路故障的场景所对应的故障限流器在线调度控制方式生成故障限流器调度控制信号，工作所需时间为t_FSD，并通过第五代通信网络将故障限流器调度控制信号发送传递给到对应的故障限流器，发送传递所需时间为t_C，最后由故障限流器根据故障限流器调度控制信号完成实际调度控制，调度控制所需时间为t_F；

所述的短路故障场景离线扫描方式具体是：

在离线时，分析电力系统中所有种类的潜在的短路故障场景，采用故障限流器最优调度控制模型对每一种类的潜在的短路故障场景下的故障限流器调度控制进行模拟获得故障限流器最优调度控制方式集合；

在实时在线时，根据短路故障的母线位置，调度控制模块判断实际发生的短路故障属于潜在的短路故障场景的种类，并从故障限流器最优调度控制方式集合中直接调用该短路故障场景对应的最优调度控制变量集合，作为故障限流器在线调度控制方式；

所述的故障限流器最优调度控制模型包括目标函数和约束条件，目标函数为：

其中，x_f为故障限流器f的阻抗值，f表示故障限流器的序号，v_f为故障限流器f是否被调度的最优调度控制变量，具体为0-1控制变量，F为全部故障限流器的集合，ΔV_j为母线j的电压暂降值，j表示母线的序号，为母线j的电压暂降阈值，N_B为母线总数；

在出现短路故障的母线位置设置以下约束条件：

1)短路电流约束：

其中，I_S,i为母线i的短路电流值，和I_S,i分别为控制的母线i的短路电流上限和下限；V_i⁰为母线i在发生短路故障前的电压值，为发生短路故障前母线i的自阻抗；ΔZ_ii为短路故障后母线i和自身之间由于故障限流器调度而增加的自阻抗；

2)电压暂降约束：

对于未发生短路故障的母线j来说，在母线i发生短路故障后，电压暂降值ΔV_j计算为：

其中，为发生短路故障前母线j和母线i之间的互阻抗，ΔZ_ij为短路故障后母线i和母线j之间由于故障限流器调度而增加的互阻抗；ΔZ_ii为短路故障后母线i由于故障限流器调度而增加的自阻抗；

输入固定的短路故障及其母线位置下的和ΔZ_ii参数求解上述故障限流器最优调度控制模型，计算得到各个故障限流器的最优调度控制变量v_f，构成了该短路故障及其母线位置下各个故障限流器的最优调度控制变量集合；

由不同的短路故障及其母线位置进行处理获得各自的最优调度控制变量集合，由所有短路故障及其母线位置的最优调度控制变量集合组成故障限流器最优调度控制方式集合。