[发明专利]基于响应信息的电力系统紧急控制方法

摘要

一种基于响应信息的电力系统紧急控制方法，根据广域动态信息系统WAMS实测发电机响应即功角、角速度及不平衡动率信息，当系统不稳定时，实时计算系统所需的控制量；包括如下步骤：1、判别系统是否稳定；2、预测出等值单机无穷大系统的不稳定平衡点，若没有不稳定平衡点，则发出解列命令；3、计算等值单机无穷大系统角速度对功角的一阶导数k的目标值；4、计算出等值单机无穷大系统的控制量λ；5、计算多机系统所需要的控制量ΔP_m；6、执行切机操作；该方法根据广域动态信息系统WAMS实测发电机响应即功角、角速度及不平衡动率信息，当系统不稳定时，能够实时计算系统所需的控制量，适应系统的复杂模型。

主权项

一种基于响应信息的电力系统紧急控制方法，其特征在于：根据广域动态信息系统WAMS实测发电机响应即功角、角速度及不平衡动率信息，当系统不稳定时，实时计算系统所需的控制量；具体包括如下步骤：步骤1：根据广域动态信息系统WAMS实测电力系统的功角、角速度机械输入功率和电磁输出功率，并判别系统是否稳定；步骤2：假设系统失稳模式为两群失稳，已知系统的分群模式分为临界机群S和其余集群A，两群系统等值成单机无穷大系统；当系统不稳定时，根据等值单机无穷大系统的响应信息，采用曲线拟合的方法，预测等值单机无穷大系统的不稳定平衡点，若没有不稳定平衡点，则发出解列命令；步骤3：若有不稳定平衡点，则根据等值单机无穷大系统切机时刻Tc的功角，角速度和不稳定平衡点处的功角δ_u，计算使得等值单机无穷大系统恢复稳定的控制措施动作之后，等值单机无穷大系统角速度对功角的一阶导数k的目标值：$k=\frac{-\mathrm{\Δ}{\mathrm{\ω}}_c}{{\mathrm{\δ}}_u-{\mathrm{\δ}}_c}$式中：δ_c——等值单机无穷大系统切机时刻的功角；Δω_c——等值单机无穷大系统切机时刻的角速度；δ_u——等值单机无穷大系统不稳定平衡点处的功角；步骤4：根据等值单机无穷大系统的上述k值，计算出等值单机无穷大系统的控制量λ：$k=\frac{(1-\mathrm{\λ})P_m-P_{\mathrm{ec}}}{(1-\mathrm{\λ})\mathrm{M\Δ}{\mathrm{\ω}}_c}\⇒\mathrm{\λ}=1-\frac{P_{\mathrm{ec}}}{P_m-\mathrm{M\Δ}{\mathrm{\ω}}_{c}k}$式中：λ——系统恢复稳定时所需要的控制量；k——等值单机无穷大系统的角速度相对功角的一阶导数；P_ec——等值单机无穷大系统的电磁功率在切机时刻Tc的值；M——等值单机无穷大系统的惯性时间常数；P_m——等值单机无穷大系统的机械功率；步骤5：将得到的等值单机无穷大系统的控制量归算到多机系统侧，得到多机系统所需要的控制量ΔP_m：$\mathrm{\Δ}{P}_m=P_{\mathrm{msc}}-(\frac{{\mathrm{kMM}}_T\mathrm{\Δ}{\mathrm{\ω}}_c+(P_{\mathrm{mac}}-P_{\mathrm{eac}})M_s}{M_a}+P_{\mathrm{esc}})$式中：k——等值单机无穷大系统的角速度相对功角的一阶导数；P_esc——临界机群的等值电磁功率在切机时刻Tc的值；P_msc——临界机群的等值机械功率在切机时刻Tc的值；P_eac——其余机群的等值电磁功率在切机时刻Tc的值；P_mac——其余机群的等值机械功率在切机时刻Tc的值；P_esc——临界机群的等值电磁功率在切机时刻Tc的值；M——等值单机无穷大系统的惯性时间常数；M_T——所有发电机的惯性时间常数总和；M_s——临界机群等值惯性时间常数；M_a——其余机群等值惯性时间常数；步骤6：根据步骤5得到多机系统所需要的控制量ΔP_m，执行切机操作。