[发明专利]一种基于支路暂态输电能力的紧急控制方法和系统

说明书

本发明提供一种基于支路暂态输电能力的紧急控制方法和系统。所述方法和系统以易于测量的支路两端节点电压的幅值和相位作为信息源，构建支路暂态输电能力BTTC定量评价指数，并根据互联电网中具有最小BTTC指数的支路的BTTC指数来判定是否采取紧急控制措施。所述方法和系统充分利用广域测量技术和高速通信技术，构建基于响应的电力系统广域安全稳定控制系统，实现“实时决策，实时控制”，能够精准判别暂态稳定与否，快速定量评价稳定水平，所述方法和系统不依赖于离线或在线仿真计算、无需预想运行方式和故障集合，不局限于就地信息，可有效避免安全稳定控制措施失效的风险，确保电力系统安全稳定运行和防止大面积停电。

技术领域

本发明涉及电力控制领域,并且更具体地，涉及一种基于支路暂态输电能力的紧急控制方法和系统。

背景技术

近年来，随着新能源电源并网容量持续攀升和特高压直流跨区大规模送受电，我国电网形成了直流混联新输电格局，受此影响，系统大扰动动态行为愈趋复杂，电网的暂态稳定特性已发生深刻变化。传统交流电网，系统扰动激发的暂态能量冲击范围较小，现有防控体系可有效应对；特高压交直流混联电网，系统扰动甚至正常设备操作，均可能引发大容量多回直流换相失败或闭锁，导致交直流系统连锁反应，产生巨大暂态能量冲击，波及范围扩大到跨区电网，电网运行安全风险增大。

现有稳定控制措施以常规切机、切负荷为主要控制资源，以相互独立的输变电工程为需求依托，在面对交直流混联电网强直弱交新特征时，已表现出不适应性，具体包括：应对大容量特高压直流强冲击，无法满足控制措施量要求；单一集中控制措施，无法有效应对连锁故障；控制措施组织协调能力，无法适应单一故障向连锁故障转变、局部扰动向全局扰动扩展的稳定形态变化趋向。

围绕暂态稳定判别和稳定控制，现有方法可划分为基于机组受扰信息和基于网络受扰信息两大类。基于机组受扰信息的暂态稳定判别与控制方法主要包括基于扩展等面积定则（EEAC）、全局暂态能量函数或局部暂态能量函数的能量分析方法，以及相轨迹凹凸性、轨迹灵敏度、曲率矢量等基于受扰轨迹特征的分析方法。基于机组受扰信息的相关方法，存在机群惯性中心轨迹计算需要全网机组信息，所需信息量大，测量通讯要求高，部分信息如机组机械功率难以测量，以及判稳有效性依赖分群的准确性等问题。此外，由于消隐了随机群摇摆的网络状态变化，因此难以跟踪薄弱断面或关键支路的迁移动态优化紧急控制。基于网络受扰信息的暂态稳定判别与控制方法目前难以应用于实际电网。例如，支路暂态势能法中的积分计算需要故障后支路稳态潮流，因此方法只适用于预想故障既定的离线分析，对于连锁故障路径不易预测的复杂扰动情景，该方法则难以用于稳定判别与紧急控制；基于母线电压单一电气量跌落特征的方法，难以有效辨别功角稳定与电压稳定两种稳定形态；新近提出的基于交流支路有功峰值特征判别稳定性的方法，则存在过于保守等问题。

发明内容

为了解决现有技术中基于事件的“离线决策，在线匹配”和“在线决策，实时匹配”构成的电力系统安全稳定第二道防线措施和基于就地信息的电力系统安全稳定第三道防线措施存在失效的风险，已经难以满足大电网安全稳定运行的要求，以及基于网络受扰信息的暂态稳定判别方法与控制方法目前难以应用于实际电网的技术问题，本发明提供一种基于支路暂态输电能力的紧急控制方法，所述方法包括：

利用广域量测系统采集互联电网中全部支路及全部节点的运行参量；

根据每个支路及每个节点的运行参量计算支路暂态输电能力BTTC指数；

互联电网发生故障，导致采取紧急控制闭锁，当紧急控制闭锁计时时间超过预设的紧急控制闭锁存续时间且根据具有最小BBTC指数的支路的BTTC指数，紧急控制启动计时时间、预设的BTTC指数紧急控制启动阈值和预设的第一紧急控制存续时间确定具有最小BBTC指数的支路满足紧急控制启动判据，且紧急控制标志位为停止标志时，启动紧急控制；

启动紧急控制后，将紧急控制标志位变更为启动标志；