CN104333021B - 一种直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动的评估方法 - Google Patents
一种直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动的评估方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104333021B CN104333021B CN201410641350.6A CN201410641350A CN104333021B CN 104333021 B CN104333021 B CN 104333021B CN 201410641350 A CN201410641350 A CN 201410641350A CN 104333021 B CN104333021 B CN 104333021B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sigma
- delta
- alternating current
- interconnection
- prime
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000009471 action Effects 0.000 title claims abstract description 62
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 26
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 4
- 230000005428 wave function Effects 0.000 claims description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 6
- 238000000205 computational method Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/24—Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
Abstract
本发明提供一种直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动的评估方法,包括以下步骤:获得联络线两侧电网振荡模式的区域间振荡频率和区域间阻尼比;获得交流联络线两侧电网的惯性常数的比值;确定交流联络线功率欠切值;确定直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动最大值;评估直流闭锁安控动作对交流联络线的影响。本发明适用于直流闭锁安控动作情况下联络线波动情况分析,有利于系统分析人员、调度运行人员分析电网特性。
Description
技术领域
本发明属于电力系统运行和控制技术领域,具体涉及一种直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动的评估方法。
背景技术
由于我国资源能源分布不均、能源基地与负荷中心之间距离较长,而直流特别是特高压直流具有远距离、大容量输电等特点,在我国得到了大规模的应用,目前已形成了规模巨大的交直流互联电网。当直流闭锁时将对送受端交流电网产生较大的功率扰动,扰动在造成电网功率平衡问题的同时也会引发交流联络线的功率波动。功率的大幅波动将制约交流联络线的输电能力。为确保电网的安全稳定,实际一般采取送端电网安控切机、受端电网安控切负荷等方法来减小扰动。因而如何准确计算直流闭锁引发的交流联络线的波动大小对指导互联电网方式安排具有重要意义。
申请号为201010187823.1的发明专利公开了一种两大区域互联电力系统交流联络线功率波动峰值的计算方法,将两区域互联电网系统简化为二阶线性系统。联络线波动看做二阶系统的输入量为阶跃函数时的阶跃响应,并给出了联络线功率波动大小计算方法。期刊《电力自动化设备》2013年01期公开了“直流闭锁引发交流联络线功率波动的机理以及峰值计算”,在此基础上给详细分析了直流闭锁时联络线波动情况。但两者均未考虑电网实际运行中会采取的安控切机、切负荷等策略。如果直接采用其提供的方法计算直流闭锁安控动作引发的联络线波动大小与实际结果差别非常大。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足,本发明提供一种直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动的评估方法,适用于直流闭锁安控切机切负荷情况下联络线波动情况分析,有利于系统分析人员、调度运行人员分析电网特性。
为了实现上述发明目的,本发明采取如下技术方案:
本发明提供一种直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动的评估方法,所述方法包括以下步骤:
步骤1:获得联络线两侧电网振荡模式的区域间振荡频率和区域间阻尼比;
步骤2:获得交流联络线两侧电网的惯性常数的比值;
步骤3:确定交流联络线功率欠切值;
步骤4:确定直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动最大值;
步骤5:评估直流闭锁安控动作对交流联络线的影响。
所述步骤1中,根据小干扰理论分析中的特征值分析法获得联络线两侧电网振荡模式的区域间振荡频率和区域间阻尼比,或对发生扰动时联络线实际功率振荡曲线进行PRONY分析获得联络线两侧电网振荡模式的区域间振荡频率和区域间阻尼比,区域间振荡频率和区域间阻尼比分别用ωd和ξ表示。
所述步骤2中,根据联络线两侧电网的发电机参数,获得联络线两侧电网的惯性常数的比值,用HΣ1/HΣ2表示,其中HΣ1、HΣ2分别为联络线两侧电网所有机组的总惯性常数。
所述步骤3中,根据直流闭锁以及安控动作情况,可得到直流闭锁损失功率值ΔPDC,直流闭锁至机组或负荷切除时间间隔ΔT,以及切除机组或负荷总出力为ΔPT,于是系统功率欠切量可表示为:
ΔPO=ΔPDC-ΔPT
其中,ΔPO为系统功率欠切量。
所述步骤4中,将直流闭锁安控动作下对系统的扰动简化为冲击扰动和阶跃扰动的叠加,可得到直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动最大值。
所述步骤4具体包括以下步骤:
(4-1)直流闭锁安控动作给交流系统施加的扰动看做幅值为ΔPT,等效时间为ΔT的冲激扰动和幅值为ΔPO的阶跃扰动的叠加,根据交流系统单纯受冲激扰动和单纯受阶跃扰动下交流联络线波动情况,受叠加扰动时交流联络线波动方程:
其中,h(ΔPO,ΔPT,ΔT,t)为交流联络线受叠加扰动的波动函数,ωn为自然振荡频率,且有 β为初始相角;
由于ΔT远小于振荡周期且ξ小于0.15,近似为1,受叠加扰动时交流联络线波动方程可化简为:
其中,中间量
(4-2)根据受叠加扰动时交流联络线波动方程,可得到直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动最大值,有:
其中,Hmax为直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动最大值。
所述步骤5中,根据得到的直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动最大值评估直流闭锁安控动作对交流联络线的影响,直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动最大值越大,直流闭锁安控动作对交流联络线的影响越大。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
本发明将直流闭锁安控动作切机切负荷情况下对系统冲击简化为冲激扰动和阶跃扰动的叠加,根据系统单纯受冲激扰动和单纯受阶跃扰动下联络线波动情况,分析了直流闭锁安控动作时联络线的波动情况,并给出了联络线功率波动最大值的估算方法。本发明适用于直流闭锁安控动作情况下联络线波动情况分析,有利于系统分析人员、调度运行人员分析电网特性。
附图说明
图1是本发明实施例中直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动的评估方法流程图;
图2是本发明实施例中电网两条送出直流同时闭锁安控切机时华中电网-华北电网联络线长南I线的波动仿真曲线示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1,本发明提供一种直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动的评估方法,所述方法包括以下步骤:
步骤1:获得联络线两侧电网振荡模式的区域间振荡频率和区域间阻尼比;
步骤2:获得交流联络线两侧电网的惯性常数的比值;
步骤3:确定交流联络线功率欠切值;
步骤4:确定直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动最大值;
步骤5:评估直流闭锁安控动作对交流联络线的影响。
所述步骤1中,根据小干扰理论分析中的特征值分析法获得联络线两侧电网振荡模式的区域间振荡频率和区域间阻尼比,或对发生扰动时联络线实际功率振荡曲线进行PRONY分析获得联络线两侧电网振荡模式的区域间振荡频率和区域间阻尼比,区域间振荡频率和区域间阻尼比分别用ωd和ξ表示。
所述步骤2中,根据联络线两侧电网的发电机参数,获得联络线两侧电网的惯性常数的比值,用HΣ1/HΣ2表示,其中HΣ1、HΣ2分别为联络线两侧电网所有机组的总惯性常数。
所述步骤3中,根据直流闭锁以及安控动作情况,可得到直流闭锁损失功率值ΔPDC,直流闭锁至机组或负荷切除时间间隔ΔT,以及切除机组或负荷总出力为ΔPT,于是系统功率欠切量可表示为:
ΔPO=ΔPDC-ΔPT
其中,ΔPO为系统功率欠切量。
所述步骤4中,将直流闭锁安控动作下对系统的扰动简化为冲击扰动和阶跃扰动的叠加,可得到直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动最大值。
所述步骤4具体包括以下步骤:
(4-1)直流闭锁安控动作给交流系统施加的扰动看做幅值为ΔPT,等效时间为ΔT的冲激扰动和幅值为ΔPO的阶跃扰动的叠加,根据交流系统单纯受冲激扰动和单纯受阶跃扰动下交流联络线波动情况,受叠加扰动时交流联络线波动方程:
其中,h(ΔPO,ΔPT,ΔT,t)为交流联络线受叠加扰动的波动函数,ωn为自然振荡频率,且有 β为初始相角;
由于ΔT远小于振荡周期且ξ小于0.15,近似为1,受叠加扰动时交流联络线波动方程可化简为:
其中,中间量
(4-2)根据受叠加扰动时交流联络线波动方程,可得到直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动最大值,有:
其中,Hmax为直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动最大值。
所述步骤5中,根据得到的直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动最大值评估直流闭锁安控动作对交流联络线的影响,直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动最大值越大,直流闭锁安控动作对交流联络线的影响越大。为防止联络线最大功率达到线路稳定极限,安排正常运行时联络线输送功率小于线路稳定限额和直流闭锁安控动作情况引发的联络线波动最大值的差值。为减少交流联络线功率波动大小,可根据本方法合理安排安控切机或切负荷量。
实施例
华中电网和华北电网通过交流联络线长南I线相联。若华中或华北与其他区域电网相联直流闭锁时,安控动作切机或切负荷,这样将会给交流系统施加一个复杂扰动,在扰动作用下长南I线功率会发生波动。以某断面若华中送华东特高压直流复奉、宾金同时闭锁且安控动作时长南I线波动大小验证本方法的正确性。复奉直流、宾金直流输送功率分别为640万千瓦、800万千瓦。根据安控配置以及机组出力情况,直流闭锁后安控会切除溪洛渡左岸电厂、向家坝电厂及二滩电厂机组共1417万千瓦。直流闭锁至机组切除时间为0.30秒。
(1)根据小干扰分析时可获得华中华北电网间振荡频率为0.177Hz,阻尼比为0.1432;
(2)根据联络线两侧电网的发电机参数,可获得两电网的惯性常数的比值0.897:1;
(3)根据直流闭锁和安控动作情况,可得直流闭锁至机组切除时间间隔ΔT为0.30秒,切除机组总出力为ΔPT为1417万千瓦,系统功率欠切量ΔPO为23万千瓦;
(4)直流闭锁安控切机对系统扰动可分为一个幅值为1417万千瓦,等效时间为0.30秒的冲激扰动和一个幅值为23万千瓦的阶跃扰动的叠加,根据本方法可计算联络线最大波动值为210万千瓦,而根据暂态仿真计算长南I线最大波动值为219万千瓦,误差在5%以内,验证了本发明提供方法的正确性。
若采用专利“两大区域互联电力系统交流联络线功率波动峰值的计算方法”中方法计算出最大波动值为1241万千瓦,与仿真计算结果差别非常大。说明本发明专利提供的方法更适用于计算直流闭锁安控动作情况下联络线波动大小计算,可根据本方法安排电网运行方式。为提高联络线输送功率,可以根据本结果合理安排切机量,进一步减小联络线波动。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (6)
1.一种直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动的评估方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:
步骤1:获得联络线两侧电网振荡模式的区域间振荡频率和区域间阻尼比;
步骤2:获得交流联络线两侧电网的惯性常数的比值;
步骤3:确定交流联络线功率欠切值;
步骤4:确定直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动最大值;
步骤5:评估直流闭锁安控动作对交流联络线的影响;
所述步骤3中,根据直流闭锁以及安控动作情况,得到直流闭锁损失功率值ΔPDC,直流闭锁至机组或负荷切除时间间隔ΔT,以及切除机组或负荷总出力为ΔPT,于是交流联络线功率欠切值表示为:
ΔPO=ΔPDC-ΔPT。
2.根据权利要求1所述的直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动的评估方法,其特征在于:所述步骤1中,根据小干扰理论分析中的特征值分析法获得联络线两侧电网振荡模式的区域间振荡频率和区域间阻尼比,或对发生扰动时联络线实际功率振荡曲线进行PRONY分析获得联络线两侧电网振荡模式的区域间振荡频率和区域间阻尼比,区域间振荡频率和区域间阻尼比分别用ωd和ξ表示。
3.根据权利要求2所述的直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动的评估方法,其特征在于:所述步骤2中,根据联络线两侧电网的发电机参数,获得联络线两侧电网的惯性常数的比值,用HΣ1/HΣ2表示,其中HΣ1、HΣ2分别为联络线两侧电网所有机组的总惯性常数。
4.根据权利要求3所述的直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动的评估方法,其特征在于:所述步骤4中,将直流闭锁安控动作下对系统的扰动简化为冲击扰动和阶跃扰动的叠加,得到直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动最大值。
5.根据权利要求4所述的直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动的评估方法,其特征在于:所述步骤4具体包括以下步骤:
(4-1)直流闭锁安控动作给交流系统施加的扰动看做幅值为ΔPT′,等效时间为ΔT′的冲激扰动和幅值为ΔPO′的阶跃扰动的叠加,根据交流系统单纯受冲激扰动和单纯受阶跃扰动下交流联络线波动情况,受叠加扰动时交流联络线波动方程:
其中,h(ΔPO′,ΔPT′,ΔT′,t)为交流联络线受叠加扰动的波动函数,ωn为自然振荡频率,且有β为初始相角;
由于ΔT′远小于振荡周期且ξ小于0.15,近似为1,受叠加扰动时交流联络线波动方程化简为:
其中,中间量
(4-2)根据受叠加扰动时交流联络线波动方程,得到直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动最大值,有:
6.根据权利要求1所述的直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动的评估方法,其特征在于:所述步骤5中,根据得到的直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动最大值评估直流闭锁安控动作对交流联络线的影响,直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动最大值越大,直流闭锁安控动作对交流联络线的影响越大。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410641350.6A CN104333021B (zh) | 2014-11-07 | 2014-11-07 | 一种直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动的评估方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410641350.6A CN104333021B (zh) | 2014-11-07 | 2014-11-07 | 一种直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动的评估方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104333021A CN104333021A (zh) | 2015-02-04 |
CN104333021B true CN104333021B (zh) | 2017-01-25 |
Family
ID=52407698
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410641350.6A Active CN104333021B (zh) | 2014-11-07 | 2014-11-07 | 一种直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动的评估方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104333021B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106526359B (zh) * | 2016-10-21 | 2019-08-06 | 国网新疆电力有限公司电力科学研究院 | 基于Prony算法和病态数据分析的电网低频振荡检测方法 |
CN106532743B (zh) * | 2016-12-01 | 2023-08-04 | 国家电网公司 | 一种基于振荡能量的互联系统低频振荡安控量获取方法 |
CN108736500B (zh) * | 2017-04-25 | 2021-10-01 | 中国电力科学研究院 | 区域电网富裕电力直流外送系统的优化切机方法和装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5441786B2 (ja) * | 2010-03-29 | 2014-03-12 | 三菱電機株式会社 | 電力系統安定化装置の制御装置 |
CN102299520B (zh) * | 2011-09-02 | 2013-08-14 | 北京四方华能电气设备有限公司 | 微电网无功功率补偿方法和系统 |
-
2014
- 2014-11-07 CN CN201410641350.6A patent/CN104333021B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104333021A (zh) | 2015-02-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103198184B (zh) | 一种电力系统低频振荡特征类噪声辨识方法 | |
CN103944507B (zh) | 基于逆变器型式试验的光伏电站低电压穿越性能评价方法 | |
CN101847872B (zh) | 两大区互联电力系统交流联络线功率波动峰值的计算方法 | |
CN103515955B (zh) | 电网电压不平衡下网侧变换器无差拍功率控制方法 | |
CN103490772B (zh) | 一种基于无功补偿的滑动加权单相软锁相方法 | |
CN104318088A (zh) | 一种含有多电力电子开关的电力系统电磁暂态仿真方法 | |
CN104333021B (zh) | 一种直流闭锁安控动作下交流联络线功率波动的评估方法 | |
Xu et al. | Sub‐synchronous oscillation in PMSGs based wind farms caused by amplification effect of GSC controller and PLL to harmonics | |
CN104022511A (zh) | 一种用于lcl并网逆变阻尼控制的降维观测器 | |
CN103530650B (zh) | 电网低频振荡类噪声信号辨识方法 | |
CN105137757A (zh) | 一种具有频率自适应能力的重复控制器及控制方法 | |
CN104617576B (zh) | 考虑直流控制特性的多直流馈出交流电网故障计算方法 | |
CN104467823B (zh) | 一种对软件锁相环的改进方法 | |
CN105720856A (zh) | 基于电容电压单传感器的lcl型并网逆变器控制方法 | |
Liu et al. | Impedance modeling of DFIG wind farms with various rotor speeds and frequency coupling | |
CN105024393A (zh) | 一种直流输电系统换相面积计算方法及换相失败检测方法 | |
CN104915892B (zh) | 电力系统随机时滞稳定性分析方法 | |
CN104809308A (zh) | 一种适用于非对称运行状态的换流器开关函数建模方法 | |
CN103323651B (zh) | 基于时间相干平均的变步长仿射投影谐波电流检测方法 | |
CN105790306A (zh) | 基于逆变器电流单传感器的lcl型并网逆变器控制方法 | |
CN104330671B (zh) | 一种冲激扰动引发的交流联络线功率波动的评估分析方法 | |
CN102570952B (zh) | 双馈式风力发电系统用于低电压穿越的一种去磁控制方法 | |
CN106712028A (zh) | 一种考虑电源负荷波动的交直流电网潮流计算分析方法 | |
CN102055197B (zh) | 一种建立可控串补线性化模型的方法 | |
CN105915094A (zh) | 基于电网电流单传感器的lcl型并网逆变器控制方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |