[发明专利]一种基于电压相量轨迹拟合的电网暂态稳定量化评估方法

说明书

本发明公开了一种基于电压相量轨迹拟合的电网暂态稳定量化评估方法，包括：从电网广域量测系统实时获取电网中每台发电机的实时量测信息；分别计算每台发电机前后两个时刻角度度值的变化率，确定所有发电机中变化率最大的发电机为稳定机组，变化率最小的发电机失稳机组；根据稳定机组的实时量测信息以及失稳机组的实时量测信息，计算失稳机组的等效机械功率以及等效电磁功率；根据等效机械功率以及等效电磁功率，计算电网的暂态稳定评估指标，并根据暂态稳定评估指标确定电网的稳定状态。

技术领域

本发明涉及电网稳态技术领域，并且更具体地，涉及一种基于电压相量轨迹拟合的电网暂态稳定量化评估方法。

背景技术

随着电力系统交直流混联规模不断扩大、新能源并网占比不断提升、电力电子化趋势日益增强，电网发展形态和运行工况体现更强的复杂性、多变性与随机性，电力系统稳定分析与控制面临巨大挑战。而暂态稳定分析作为电力系统安全稳定分析的重要组成部分，在新的电网发展趋势下也将面临着重大的挑战。

传统的暂态稳定评估方法大多是采用“离线仿真+在线匹配”的模式，该模式如今已无法充分满足当前的电网格局转变，因此，亟需一种更加准确、快速、且受模型影响较小的在线暂态稳定评估方法。而从电网运行状态轨迹及信息驱动视角，深入挖掘电网动态过程演变机制及暂态稳定评估方法，因其良好的时效性和适用性，逐渐成为大电网在线安全防御领域研究的热点。目前，针对时空轨迹分析的方法包括：①通过广义角速度与角加速度构成的拓展相轨迹；②通过轨迹凹凸性分析暂态稳定性，是一种求导的方法；③通过电压与功角角度分析，利用轨迹积分的方式获得系统稳定性；④通过研究故障点的鞍点分解与无穷远处形态，基于微分方程理论分析结构分布，结合仿真理论探究暂态稳定边界；⑤通过对轨迹势能面出发，从功角曲线积分上获得势能差从而探究系统稳定性。以上方法对于刻画轨迹方面均有不错的见解，但往往实际中数据有较多的噪音，且对于曲线变化尖锐的部分采取求导与积分的方法会有较大的影响。所以从工程角度来看对于特定情况，以上研究不能够很好的区分，对于评估其普适性不强。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于电压相量轨迹拟合的电网暂态稳定量化评估方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种基于电压相量轨迹拟合的电网暂态稳定量化评估方法，包括：

从电网广域量测系统实时获取电网中每台发电机的实时量测信息；

分别计算每台发电机前后两个时刻角度度值的变化率，确定所有发电机中变化率最大的发电机为稳定机组，变化率最小的发电机失稳机组；

根据稳定机组的实时量测信息以及失稳机组的实时量测信息，计算失稳机组的等效机械功率以及等效电磁功率；

根据等效机械功率以及等效电磁功率，计算电网的暂态稳定评估指标，并根据暂态稳定评估指标确定电网的稳定状态。

可选地，根据等效机械功率以及等效电磁功率，计算电网的暂态稳定评估指标的操作，包括：

根据等效机械功率以及等效电磁功率，计算失稳机组的虚拟稳定平衡点；

构造失稳机组对的电压向量轨迹，并计算电压向量轨迹实部以及虚部；

根据电压向量轨迹、虚拟稳定平衡点，计算失稳机组极限稳定状态下的相轨迹弧长；

根据电压向量轨迹、电压向量轨迹实部以及虚部，计算失稳机组的实际运动轨迹弧长；

根据相轨迹弧长以及实际运动轨迹弧长，计算电网的暂态稳定评估指标。

可选地，根据暂态稳定评估指标确定电网的稳定状态的操作，包括：

当0＜ρ＜1时，判定电网处于暂态稳定状态；

当1＝ρ时，判定电网处于临界暂态稳定状态；