[发明专利]一种电力系统暂态稳定判断和临界割集的识别方法

摘要

本发明公开了一种电力系统暂态稳定判断和临界割集的识别方法，涉及电力系统的规划和安全运行，更具体地涉及电力系统暂态稳定分析和临界割集识别。该方法在支路势能函数的基础上，结合势能脊方法，在电网结构已知的前提下，只需获取电网节点的电压幅值和相角，即可进行电力系统暂态稳定状态和临界割集的实时分析和识别。本发明的优点是：在电力系统稳定和失稳的情况下识别出电力系统的临界割集，其中，稳定情况下的临界割集在支路稳定度指标的基础上获得，而失稳情况下的临界割集则是基于支路势能脊判据获得；本发明算法简洁，可靠性高，且对多群、多摆失稳模式依然适用。

主权项

1.一种电力系统暂态稳定判断和临界割集的识别方法，其特征在于，该方法包含下列步骤：(1)、一个包含台发电机、个节点和条支路的电力系统，该系统的各发电机、节点和支路均设有继电保护装置、报警装置及电压幅值和相角的测量装置，当发电机、节点或者支路发生故障时，发生故障对象的继电保护装置会切除故障对象，发生故障对象的报警装置会向电网运行中心发出报警信号；(2)、当电力系统无故障时，置电力系统的临界割集为空、暂态稳定状态为稳定；(3)、当电网运行中心接收到故障对象的报警信号时，实时获取故障对象切除后的电力系统所有节点的电压幅值和相角，然后并行执行步骤(4)和步骤(6)； (4)、根据所获取故障对象切除后的电力系统所有节点的电压幅值和相角，按照下式计算电力系统所有支路的稳定度；支路的稳定度：式中，为支路两端电压相角差，为从切除故障对象时开始一次取得极小值的时刻；所有支路稳定度的最大值作为电力系统的稳定度，(5)、将稳定度最大的支路从电力系统中除去，利用邻接矩阵和路径矩阵判断电力系统是否连通；（5.1）如果连通，将剩余支路中稳定度最大的支路从电力系统中除去，利用邻接矩阵和路径矩阵判断电力系统是否连通；（5.2）如果连通，返回步骤（5.1），如果不连通，执行步骤（5.3）；（5.3）所有被除去的支路就构成电力系统对应该故障的临界割集，电力系统暂态稳定状态为稳定，停止步骤(7)；(6)、令；(7)、根据所获取故障对象切除后的电力系统所有节点的电压相角，计算支路两端节点电压相角差的余弦值；(8)、当支路满足时，令，返回步骤(7)；当支路满足时，执行步骤(9)；(9)、如果支路满足支路势能脊判据，将该支路放入临界割集中，并置电力系统暂态稳定状态为失稳，执行步骤(10)；如果支路不满足支路势能脊判据，令，返回步骤(7)；支路势能脊判据：式中：故障后电力系统稳定状态的支路输送的有功功率，为实时状况下支路输送的有功功率；(10)、将失稳支路从电力系统中移去，利用邻接矩阵和路径矩阵判断电力系统是否连通；（10.1）如果电力系统连通，令，返回步骤(7)；（10.2）如果电力系统不连通，步骤(9)中放入临界割集中的所有支路构成电力系统的一个临界割集，电力系统暂态稳定状态为失稳，停止步骤(5)；(11)、通过获取电力系统暂态稳定状态为稳定或者失稳时的临界割集，电力系统运行和规划人员能了解到故障后电力系统可能解列的一系列支路，从而合理选择电力系统解列点及稳定控制措施。