[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

说明书

本发明公开了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。构建了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；同时设定时延，利用时延进行分布式就地调度控制方式和故障限流器调度控制信号的切换调度控制；传感器测量对地电压和对地电流并传递给中心变电站，经中心变电站处理分析后产生故障限流器调度控制信号，发送传递给故障限流器控制母线的关断。本发明能在有效实现对短路电流快速抑制的同时，减少故障限流器的调度阻抗，避免因为故障限流器大量阻抗被调度带来的电压暂降问题，保证电网运行的安全稳定。

技术领域

本发明涉及一种针对电力系统故障场景下的保护设备调度方法，特别是涉及了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。

背景技术

随着电力系统互联规模的不断扩大和可再生能源及火电厂并网数量的不断增加，电力系统中出现短路电流幅值日益显著。以我国华东电网为例，近30％的500kV母线已经出现了短路电流越限的情况。越限的短路电流将超过电力系统中安装的交流断路器的最大切断电流，导致发生短路故障时交流断路器不能及时投切，进而导致各类电力设备在持续的短路电流下因为过热而损坏，引发电力系统出现连锁故障甚至发生整个电力系统的大停电。因此，对于电力系统调度部门来说，在电力系统运行时有效减少短路电流是亟待解决的一项任务。

近年来，随着电力电子技术的发展，故障限流器逐步成为减少短路电流的最有效的设备之一。故障限流器在电力系统正常运行时不投切，呈现出低阻抗的特性，而在检测到短路电流的情况下进行投切，立刻转变为高阻抗元件，从而实现对短路电流幅值的抑制，使其低于交流短路器的最大切断电流，保证交流断路器切断短路电流。虽然故障限流器在我国电力系统中已经得到了广泛的应用，但现有的故障限流器调度控制模型主要以分布式就地控制模型为主，即由各故障限流器基于各自安装位置的电压电流信息按照预先设定的阈值进行投切控制，故障限流器之间无信息交互，因此在电力系统出现短路故障的时候容易出现多个故障限流器的投切，造成故障限流器的投切容量冗余，进而引发电压暂降等问题，导致电能质量大幅下降，不利于电力系统的安全稳定运行。

随着近几年通信技术的发展，以第五代通信系统为代表的先进通信技术具有高带宽、低延迟、快传输的特点，能良好适应故障限流器在电力系统出现短路故障后快速响应的需求，如何基于第五代通信系统，针对电力系统中安装故障限流器的在线调度控制，以实现在短路故障时有效减少短路电流的同时避免调度控制的故障限流器阻抗值过度冗余，从而减少电力系统的电压暂降，保证电能质量，是现阶段急需研究的一项重要内容。

发明内容

针对上述背景技术中的问题，本发明提供了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，可以简单高效地得到电力系统出现短路故障时电力系统所安装的故障限流器的最佳调度控制方式，能够用于电力系统调度机构在实际电力系统出现短路故障时对故障限流器进行有效的调度控制，具有切实的价值与意义。

本发明具体包括以下步骤：

本发明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；

本发明基于故障限流器调度对电压暂降和短路电流幅值限制的耦合关系，建立了故障限流器最优调度控制模型；具体是以所调度控制的故障限流器阻抗和短路故障导致的电压暂降值之和最小为目标函数，并考虑短路故障电流约束和电压暂降约束，实现以最小的故障限流器阻抗调度控制来使短路故障电流满足断路器关断的要求，并同时尽可能降低短路故障带来的电压暂降。