一種基於暫態電壓安全裕度的超實時重合時序整定方法
2023-05-15 03:21:21 1
專利名稱：一種基於暫態電壓安全裕度的超實時重合時序整定方法
技術領域：
本發明涉及一種基於暫態電壓安全裕度的超實時重合時序整定方法，屬於電力系統穩定與控制技術領域。
背景技術：
目前，電力系統第二道防線中緊急控制廣泛採用「離線計算，在線匹配」的控制方案。為解決離線計算出的策略表在實際應用中出現的工況失配問題，我國學者於1993年提出了可對系統實現準實時追蹤的「在線預決策，實時匹配」穩定控制框架。國電自動化研究院研發的在線預決策系統(OPS-online predisicion system)自1999年在陝西東部電網首次成功應用後，現已在河南電網，江蘇電網和山東電網等得到應用。隨著同步相量測量單兀(PMU-phasor measument unit)禾口廣域信息米集系統(WAMS-wide area measurement system)在電力系統中的廣泛應用，可實時獲得具有足夠精度反映系統動態行為的數據，為實現系統的超實時暫態穩定評估和控制提供了契機。重合時序的優化，旨在儘量減少重合於永久故障時對系統的再次衝擊和不平衡能量，降低對電網穩定運行的不利影響，提升網絡傳輸能力。重合時序的在線整定與優化，與其它傳統的安全穩定控制措施一起，共同築就了保持電力系統安全穩定的第2道防線。但離線計算重合時序整定策略，需考慮運行方式和故障位置變化，存儲量大，且實際系統運行方式複雜而多變，在線匹配時難免出現失配情況。而在線預決策、實時匹配的控制方案，對系統運行工況進行實測，在線計算並刷新策略表，可以減少工況計算引入的誤差。目前實際應用的OPS系統在線完成一次穩定計算、評估和策略表更新的時間一般在5-10分鐘，因此得到的重合時序策略與重合閘投入時的實際工況有一定的時差。超實時控制基於實時工況進行受擾軌跡預測和量化評估，在提高預測精度的同時，可以解決傳統「離線計算、在線匹配」方法中運行方式和故障位置失配的問題。EEAC擴展等面積準則法由我國學者薛禹勝提出，該方法根據系統的運行工況和故障條件，對多機系統作雙機等值，把發電機組分為受擾嚴重的臨界機群和非臨界機群兩個集合，並將兩個集合變換為兩臺等值機，每一等值機模擬相應集合內發電機的動態，最後將兩機等值系統化為單機無窮大母線系統，再用等面積準則進行暫態穩定計算和判定。此法具有快速簡捷之特點，且能計算穩定裕度的靈敏度。最小二乘法是一種數學優化方法，通過最小化誤差的平方和尋找數據的最佳函數匹配，而改進歐拉法是一種常用的求解常微分方程的方法。採用最小二乘法對導納參數進行在線辨識，利用改進歐拉法預測兩種重合時序下的節點電壓變化軌跡，並計算暫態電壓安全裕度，選取暫態電壓安全裕度較大者對應的重合時序為優化的重合方案，可以實現對電壓變化軌跡的量化評估，解決運行方式和故障位置失配問題，提高預測精度。經檢索，利用最小二乘法和改進歐拉法預測節點電壓變化軌跡，繼而計算暫態電壓安全裕度和優化重合方案，解決運行方式和故障位置失配問題的技術，目前尚無報導。
發明內容
本發明的目的是提供一種基於暫態電壓安全裕度的超實時重合時序整定方法，利用最小二乘法和改進歐拉法預測節點電壓變化軌跡，優化重合方案，在提高預測精度的同時解決運行方式和故障位置失配的問題。本基於暫態電壓安全裕度的超實時重合時序整定方法的具體實施步驟如下
1.1通過WAMS (wide area measurement system)廣域信息採集系統，採集擾雲力後節點電壓和電流實測數據，然後根據式(1)網絡節點方程和式(2)導納陣最小二乘辨識值方程，用最小二乘法辨識法求取導納陣J
FU= I(1)
I = IU1(Ulf)-1(2)
式中，[J、/為節點電壓、電流向量， 為導納陣I的最小二乘辨識值，T表示對矩陣進行轉置計算；
1. 2採用下述方法，模擬線路首端投入重合閘，修改導納陣7中故障線路對應元素，使故障線路首端斷線狀況消失，得到導納陣&
若故障線路首端斷路器對應母線側和線路側的節點編號分別為/A q，按式(3)修改導納陣中A Q點對應自導納和互導納
權利要求
1. 一種基於暫態電壓安全裕度的超實時重合時序整定方法，其特徵在於具體步驟如下
2.根據權利要求1所述的基於暫態電壓安全裕度的超實時重合時序整定方法，其特徵在於所述步驟1. 9中，預測過程是否結束，通過是否到達預設計算時間或發電機組間功角差是否大於設定值進行判斷。
全文摘要
本發明涉及一種基於暫態電壓安全裕度的超實時重合時序整定方法，屬電力系統穩定與控制技術領域。當交流輸電線路故障時，根據將廣域信息採集系統提供的故障引起的斷路器跳閘後的節點電壓和電流等實測數據，採用最小二乘法在線辨識導納陣，修改辨識出的導納陣分別模擬線路首端重合和末端重合，採用改進歐拉法預測兩種重合時序下的節點電壓變化軌跡，並計算暫態電壓安全裕度，實現對電壓變化軌跡的量化評估，選取暫態電壓安全裕度較大者對應重合時序為優化重合方案。本方法利用最小二乘法和改進歐拉法預測節點電壓變化軌跡，優化重合方案，在提高預測精度的同時，解決了傳統「離線計算、在線匹配」方法得到的重合時序方案運行方式和故障位置失配問題。
文檔編號H02J3/00GK102403720SQ20111037549
公開日2012年4月4日 申請日期2011年11月23日 優先權日2011年11月23日
發明者孫向飛, 孫士雲, 束洪春, 董俊 申請人:昆明理工大學