[发明专利]电力系统暂态稳定性统一评价方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种电力系统暂态稳定性统一评价方法、装置及系统，包括获取仅设备保护动作后电力系统等值单机电磁功率与机械功率差值；获取设备保护和紧急控制的先后动作顺序，以及不同动作顺序下电力系统等值单机电磁功率与机械功率差值；基于扩展等面积法则，根据设备保护和紧急控制的先后动作顺序对等值单机电磁功率与机械功率差值变化方向和变化大小的影响，确定暂态稳定性统一评价指标；基于暂态稳定性统一评价指标进行评价。本发明分析紧急控制与设备保护实施顺序对发电机电磁功率突变方向、突变大小的影响规律，基于扩展等面积法则，区分不同时序下等值发电机轨迹加速面积、减速面积改变情况，制定不同的暂态稳定性量化评价指标，改善系统暂态稳定性。

技术领域

本发明属于电力系统自动控制技术领域，具体涉及一种电力系统暂态稳定性统一评价方法、装置及系统。

背景技术

现行《电力系统安全稳定控制技术导则》(GB/T 26399-2011)把“电力系统发生短路故障时由电力系统固有的控制设备及继电保护装置快速、准确地切除电力系统故障元件”归为第一道防线；把“针对预先考虑的故障形式和运行方式，按预定的控制策略，采用安全稳定控制系统(装置)实施切机、切负荷、局部解列等控制措施，防止系统失去稳定”归为第二道防线。通常来说紧急控制是在故障元件的开关确认跳开即设备保护动作后再实施，但对于控制时间有一定要求的场景下将不利于系统稳定性，或者设备保护存在拒动、误动的情况，紧急控制提前动作在一定场景下将有利于系统稳定，因此有必要针对设备保护与紧急控制不同动作时序，研究统一的暂态稳定性评价方法。

对于不同紧急控制时间或设备保护时间对暂态稳定性的影响，较为通用的方法是采用逐步摄动，观察系统电气量及稳定性变化情况，以此确定较为严重的时刻，该方法通常耗费较大计算量。ZL201410798155.4针对紧急控制在设备保护之后实施的情况，制定了不同紧急控制措施的性能指标，但对于紧急控制提前于设备保护动作的情况并未考虑，尤其是对于设备保护未将短路故障清除前，除了被切机组外所有发电机电磁功率的变化量不再等于被切机组电磁功率，紧急控制措施性能指标计算不再符合紧急控制在设备保护之后实施的情况，亟需根据紧急控制实施后等值单机电磁功率突变方向、突变大小制定暂态稳定性统一量化指标。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种电力系统暂态稳定性统一评价方法、装置及系统，通过分析紧急控制在设备保护之前、之后实施对发电机电磁功率突变方向、突变大小的影响规律，基于扩展等面积法则，区分不同时序下等值发电机轨迹加速面积、减速面积改变情况，制定不同的暂态稳定性量化评价指标，有助于制定紧急控制与设备保护的配合方案，提高紧急控制效果，改善系统暂态稳定性。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种电力系统暂态稳定性统一评价方法，包括：

获取仅设备保护动作后电力系统等值单机电磁功率与机械功率差值；

获取设备保护和紧急控制的先后动作顺序，以及不同动作顺序下电力系统等值单机电磁功率与机械功率差值；

基于扩展等面积法则，根据设备保护和紧急控制的先后动作顺序对等值单机电磁功率与机械功率差值变化方向和变化大小的影响，确定暂态稳定性统一评价指标；

基于所述暂态稳定性统一评价指标，进行电力系统暂态稳定性统一评价。

可选地，所述获取仅设备保护动作后系统等值单机电磁功率与机械功率差值，包括以下步骤：

根据电力系统离线典型运行工况和预想故障，进行不考虑紧急控制，仅考虑故障开断的设备保护动作；

若此时电力系统暂态失稳，则利用扩展等面积方法获得电力系统等值单机电磁功率、机械功率的差值φ。

可选地，设备保护和紧急控制不同动作顺序后，电力系统等值单机电磁功率与机械功率差值在紧急控制时刻突变方向、突变大小不同。