[发明专利]基于静止同步补偿器的电力系统紧急状态辅助控制方法

摘要

本发明属于电力系统安全稳定控制技术领域，尤其涉及一种基于静止同步补偿器STATCOM的电力系统紧急状态辅助控制方法。具体为收集电网运行数据，检测故障后STATCOM所在节点频率、电压，计算频率及电压变化率，判断暂态失稳类别。当电力系统发生频率主导的暂态失稳，采用STATCOM吸收无功功率、降低部分节点电压从而减小系统有功缺额的方式提升电力系统频率稳定性。若无功功率调节需求超出STATCOM的无功容量范围，最大限度投入STATCOM并采用其他紧急控制措施配合STATCOM无功调节保证电力系统稳定运行。本发明提高STATCOM的利用效率，兼顾了紧急控制方法的安全性与经济性。

主权项

1.一种基于静止同步补偿器的电力系统紧急状态辅助控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、收集电网运行数据，包括系统元件参数、负荷信息；步骤2、检测静止同步补偿器所在节点频率、电压，计算该节点频率及电压的变化率，判断暂态失稳类别；步骤3、当系统发生频率主导的暂态失稳，静止同步补偿器进入紧急控制模式，根据所述电网运行数据以及节点频率、电压信息，获得静止同步补偿器吸收的无功容量；通过计算静止同步补偿器频率偏差，经过超前滞后环节、PID控制环节以及无功电流限幅环节得到静止同步补偿器输出的无功电流，从而得到静止同步补偿器的无功补偿容量；其中，超前滞后环节、PID控制环节参数根据电力系统实际运行情况确定，当无功调节需求超出静止同步补偿器无功容量范围时，最大限度投入静止同步补偿器并采用其他紧急控制措施保证电力系统暂态稳定性；步骤4、当系统从所述暂态频率失稳恢复，静止同步补偿器恢复到维持节点电压的工作模式；静止同步补偿器所在节点频率作为静止同步补偿器恢复正常工作模式的判据：f＞f_ref2f_ref2为所述静止同步补偿器从紧急控制模式退出判据的频率参考值，为了避免紧急控制方法的过调，f_ref2略低于电力系统正常运行状态的频率；所述步骤2中判断电力系统受端电网暂态失稳类别的具体过程为根据所述频率、电压判据，判断电力系统暂态过程是否为低频问题：其中，f、V为静止同步补偿器所在节点检测到的频率、电压；为频率变化率、为电压变化率；f_ref1为频率参考值，将其设置为低频减载装置动作频率；Δf_ref为频率变化率参考值；V_ref1为电压参考值，略低于电力系统稳态运行时的电压；ε为一个趋近于零的数，考虑到实际系统检测装置含有误差，dV/dt在[‑ε,+ε]区间内时认为电压变化率为零，表示暂态电压下降到最低点；电力系统暂态过程中频率变化滞后于电压，电压变化率趋近于零时，若电压仍处于正常运行范围而频率大幅下降且下降速度快，则认为电力系统的暂态过程属于受端电网低频问题，即系统发生频率主导的暂态失稳。