CN104659762B - 一种适用于双回线相继故障的最优稳定控制方法 - Google Patents
一种适用于双回线相继故障的最优稳定控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种适用于双回线相继故障的最优稳定控制方法，当电力系统双回线路发生复杂相继故障时，根据双回线相继故障的不同故障类型及时序组合，针对性的采取切机、切负荷稳定控制措施。本发明实现电力外送区域送出双回线及电厂送出双回线发生复杂相继故障的最优稳定控制，实现控制措施的最优化，提高电力系统的稳定性，并有效降低控制措施量。本发明是一种基于双回线不同故障类型及时序组合最优稳定控制方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于双回线相继故障的最优稳定控制方法及采用该方法的装置。
背景技术
根据《电力系统安全稳定导则》，当输电线路发生单相永久性故障重合不成功及无故障三相断开不重合、同杆并架双回线异名两相同时发生单相接地极故障重合不成功、双回线故障同时跳开故障时，可采取切机、切负荷等稳定控制措施。实际运行中，根据系统稳定情况，对于双回线故障设防一般考虑以下故障方式：（1）双回线单一线路三相故障同时跳开双回；（2）对于电厂送出双回线，发生一回线路三永或单永故障跳闸时如系统存在稳定问题也可采取切机措施。其中对于故障类型，部分地区也应用了区分不同故障类型的稳控措施，但均未考虑双回线相继复杂故障对系统稳定的影响，也未采取针对性的稳控措施，某些情况下系统不能维持稳定或稳控措施量过大。
2013年8月16日，国内某500kV电厂送出双回线发生一回单永故障间隔2s后发生另一回线路单瞬故障，电厂对主网失稳。根据系统稳定分析结论，电厂送出线路发生单一线路故障跳闸时存在稳定问题，电厂据此配置了稳控装置，设置了双回线发生单一线路故障跳闸切机的稳控措施，但未考虑双回线相继故障的情况。8月16日双回线相继故障发生后，稳控装置按预定策略正确动作切除了机组，但电厂仍然对主网失稳，电厂失步解列装置动作切除剩余线路，最终导致电厂机组全停。因此，目前针对双回线发生单一线路故障或双回线同时故障跳闸的稳定控制方案不能适用于双回线发生复杂相继故障的情况，难以保障系统稳定运行。
因此，对于电力外送区域送出联络线，线路发生不同故障类型下系统稳定情况及需采取的切机量差异较大，现有稳控策略考虑的故障类型往往过于单一，难以做到优化控制，可能导致系统不能维持稳定或稳定控制措施量过大。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于双回线相继故障的最优稳定控制方法，本发明实现电力外送区域送出双回线及电厂送出双回线发生复杂相继故障的最优稳定控制，提高系统稳定性。本发明是一种基于双回线不同故障类型及时序组合最优稳定控制方法。
本发明采取的技术方案是：本发明适用于双回线相继故障的最优稳定控制方法，当电力系统双回线路发生复杂相继故障时，根据双回线相继故障的不同故障类型及时序组合，针对性的采取切机、切负荷稳定控制措施。
本发明双回线相继故障的最优稳定控制方法，稳控装置通过实时检测电力系统双回线路发生故障的类型和时刻，采取最优控制措施，考虑实际电网运行情况，故障类型组合包括如下几种：
（1）在间隔T1时间内，双回线发生一回三永故障及另一回无故障跳闸；
（2）在间隔T2时间内，双回线发生一回三永故障跳闸及另一回单永故障跳闸；
（3）在间隔T3时间内，双回线发生一回三永故障跳闸及另一回单瞬故障重合成功；
（4）在间隔T4时间内，双回线发生相继单永故障跳闸；
（5）在间隔T5时间内，双回线发生一回单永故障跳闸及另一回单瞬故障重合成功；
（6）在间隔T6时间内，双回线相继发生单瞬故障重合成功；
（7）在间隔T7时间内，双回线相继发生三永故障跳闸；
稳控装置接入双回线路间隔电气量及开关位置接点，通过电气量信号及位置接点综合判别线路发生三永、单永及单瞬故障不同故障类型。
本发明适用于双回线相继故障的最优稳定控制方法，对双回线发生的不同故障组合，对于不同间隔时间发生故障的情况开展稳定仿真分析，确定需采取稳控措施的时间间隔，并在此时间间隔内得出最严重的故障时序及时采取的稳控措施；同时，根据系统实际情况和不同故障组合的稳定计算情况，对上述故障类型组合进行归并，以简化具体实现方案。
本发明适用于双回线相继故障的最优稳定控制方法，根据事故前的双回线断面潮流和PΣ采取切机措施，按T时间间隔内最严重故障时序确定稳控措施量，当PΣ≥Pmk_x，切除Dp＝K_x*(PΣ-Pset_x)容量机组，以保证采取稳控措施后系统可保持稳定，其中x＝1～7，Pmk_1～Pmk_7对应上述不同故障类型组合的切机功率门槛值，Pset_1～Pset_7对应上述不同故障类型组合的切机功率定值，K_1～K_7对应上述不同故障类型组合的切机系数定值。
本发明适用于双回线相继故障的最优稳定控制方法，对双回线发生的各种不同故障类型和时序组合，具体判别逻辑如下：
（1）故障方式一：在间隔T1时间内，双回线发生一回三永故障及另一回无故障跳闸；
双回线发生一回三永故障，T1时间间隔内发生另外一回无故障跳闸，或双回线发生一回无故障跳闸，T1时间间隔内发生另外一回三永跳闸，根据事故前双回线外送功率和PΣ，切机量Dp计算如下：
当PΣ≥Pmk_1, Dp=K_1*( PΣ-Pset_1)；
其中PΣ为双回线路外送功率和，Pmk_1为策略动作功率门槛值，Pset_1为策略动作功率定值，K_1为策略动作系数定值；
（2）故障方式二：在间隔T2时间内，双回线发生一回三永故障跳闸及另一回单永故障跳闸；
双回线发生一回三永故障，T2时间间隔内发生另外一回单永故障跳闸，或双回线发生一回单永故障跳闸，T2时间间隔内发生另外一回三永故障跳闸，根据事故前双回线外送功率和PΣ，切机量Dp计算如下：
当PΣ≥Pmk_2, Dp=K_2*( PΣ-Pset_2)；
其中PΣ为双回线路外送功率和，Pmk_2为策略动作功率门槛值，Pset_2为策略动作功率定值，K_2为策略动作系数定值；
（3）故障方式三：在间隔T3时间内，双回线发生一回三永故障跳闸及另一回单瞬故障重合成功；
双回线发生一回三永故障跳闸，T3时间间隔内发生另外一回单瞬故障（重合成功），或双回线发生一回单瞬故障（重合成功），T3时间间隔内发生另外一回三永故障跳闸，根据事故前双回线外送功率和PΣ，切机量Dp计算如下：
当PΣ≥Pmk_3, Dp=K_3*( PΣ-Pset_3)；
其中PΣ为双回线路外送功率和，Pmk_3为策略动作功率门槛值，Pset_3为策略动作功率定值，K_3为策略动作系数定值；
（4）故障方式四：在间隔T4时间内，双回线发生相继单永故障跳闸；
双回线发生一回单永故障跳闸，T4时间间隔内发生另外一回单永故障跳闸，根据事故前双回线外送功率和PΣ，切机量Dp计算如下：
当PΣ≥Pmk_4, Dp=K_4*( PΣ-Pset_4)；
其中PΣ为双回线路外送功率和，Pmk_4为策略动作功率门槛值，Pset_4为策略动作功率定值，K_4为策略动作系数定值；
（5）故障方式五：在间隔T5时间内，双回线发生一回单永故障跳闸及另一回单瞬故障重合成功；
双回线发生一回单永故障，T5时间间隔内发生另外一回单瞬故障（重合成功），或双回线发生一回单瞬故障（重合成功），T5时间间隔内发生另外一回单永故障跳闸，根据事故前双回线外送功率和PΣ，切机量Dp计算如下：
当PΣ≥Pmk_5, Dp=K_5*( PΣ-Pset_5)；
其中PΣ为双回线路外送功率和，Pmk_5为策略动作功率门槛值，Pset_5为策略动作功率定值，K_5为策略动作系数定值；
（6）故障方式六：在间隔T6时间内，双回线相继发生单瞬故障；
双回线发生一回单瞬故障（重合成功），T4时间间隔内发生另外一回单瞬故障，根据事故前双回线外送功率和PΣ，切机量Dp计算如下：
当PΣ≥Pmk_6, Dp=K_6*( PΣ-Pset_6)；
其中PΣ为双回线路外送功率和，Pmk_6为策略动作功率门槛值，Pset_6为策略动作功率定值，K_6为策略动作系数定值；
（7）故障方式七：在间隔T7时间内，双回线相继发生三永故障跳闸；
双回线发生一回三永故障跳闸，T7时间间隔内发生另外一回三永故障跳闸，根据事故前双回线外送功率和PΣ，切机量Dp计算如下：
当PΣ≥Pmk_7, Dp=K_7*( PΣ-Pset_7)；
其中PΣ为双回线路外送功率和，Pmk_7为策略动作功率门槛值，Pset_7为策略动作功率定值，K_7为策略动作系数定值。
本发明当电力系统双回线路发生复杂相继故障时，根据双回线相继故障的不同故障类型及时序组合，针对性的采取切机、切负荷等稳定控制措施，实现控制措施的最优化，提高电力系统的稳定性，有效降低控制措施量。
附图说明
图1是故障方式一的具体判别逻辑关系图；
图2是故障方式二的具体判别逻辑关系图；
图3是故障方式三的具体判别逻辑关系图；
图4是故障方式四的具体判别逻辑关系图；
图5是故障方式五的具体判别逻辑关系图；
图6是故障方式六的具体判别逻辑关系图；
图7是故障方式七的具体判别逻辑关系图；
具体实施方式
本发明适用于双回线相继故障的最优稳定控制方法，当电力系统双回线路发生复杂相继故障时，根据双回线相继故障的不同故障类型及时序组合，针对性的采取切机、切负荷稳定控制措施。
本发明双回线相继故障的最优稳定控制方法，稳控装置通过实时检测电力系统双回线路发生故障的类型和时刻，采取最优控制措施，考虑实际电网运行情况，故障类型组合包括如下几种：
（1）在间隔T1时间内，双回线发生一回三永故障及另一回无故障跳闸；
（2）在间隔T2时间内，双回线发生一回三永故障跳闸及另一回单永故障跳闸；
（3）在间隔T3时间内，双回线发生一回三永故障跳闸及另一回单瞬故障重合成功；
（4）在间隔T4时间内，双回线发生相继单永故障跳闸；
（5）在间隔T5时间内，双回线发生一回单永故障跳闸及另一回单瞬故障重合成功；
（6）在间隔T6时间内，双回线相继发生单瞬故障重合成功；
（7）在间隔T7时间内，双回线相继发生三永故障跳闸；
稳控装置接入双回线路间隔电气量及开关位置接点，通过电气量信号及位置接点综合判别线路发生三永、单永及单瞬故障不同故障类型。
本发明适用于双回线相继故障的最优稳定控制方法，对双回线发生的不同故障组合，对于不同间隔时间发生故障的情况开展稳定仿真分析，确定需采取稳控措施的时间间隔，并在此时间间隔内得出最严重的故障时序及时采取的稳控措施；同时，根据系统实际情况和不同故障组合的稳定计算情况，对上述故障类型组合进行归并，以简化具体实现方案。
本发明适用于双回线相继故障的最优稳定控制方法，根据事故前的双回线断面潮流和PΣ采取切机措施，按T时间间隔内最严重故障时序确定稳控措施量，当PΣ≥Pmk_x，切除Dp＝K_x*(PΣ-Pset_x)容量机组，以保证采取稳控措施后系统可保持稳定，其中x＝1～7，Pmk_1～Pmk_7对应上述不同故障类型组合的切机功率门槛值，Pset_1～Pset_7对应上述不同故障类型组合的切机功率定值，K_1～K_7对应上述不同故障类型组合的切机系数定值。
本发明适用于双回线相继故障的最优稳定控制方法，对双回线发生的各种不同故障类型和时序组合，具体判别逻辑如下：
（1）故障方式一：在间隔T1时间内，双回线发生一回三永故障及另一回无故障跳闸；
双回线发生一回三永故障，T1时间间隔内发生另外一回无故障跳闸，或双回线发生一回无故障跳闸，T1时间间隔内发生另外一回三永跳闸，根据事故前双回线外送功率和PΣ，切机量Dp计算如下：
当PΣ≥Pmk_1, Dp=K_1*( PΣ-Pset_1)；
其中PΣ为双回线路外送功率和，Pmk_1为策略动作功率门槛值，Pset_1为策略动作功率定值，K_1为策略动作系数定值；
（2）故障方式二：在间隔T2时间内，双回线发生一回三永故障跳闸及另一回单永故障跳闸；
双回线发生一回三永故障，T2时间间隔内发生另外一回单永故障跳闸，或双回线发生一回单永故障跳闸，T2时间间隔内发生另外一回三永故障跳闸，根据事故前双回线外送功率和PΣ，切机量Dp计算如下：
当PΣ≥Pmk_2, Dp=K_2*( PΣ-Pset_2)；
其中PΣ为双回线路外送功率和，Pmk_2为策略动作功率门槛值，Pset_2为策略动作功率定值，K_2为策略动作系数定值；
（3）故障方式三：在间隔T3时间内，双回线发生一回三永故障跳闸及另一回单瞬故障重合成功；
双回线发生一回三永故障跳闸，T3时间间隔内发生另外一回单瞬故障（重合成功），或双回线发生一回单瞬故障（重合成功），T3时间间隔内发生另外一回三永故障跳闸，根据事故前双回线外送功率和PΣ，切机量Dp计算如下：
当PΣ≥Pmk_3, Dp=K_3*( PΣ-Pset_3)；
其中PΣ为双回线路外送功率和，Pmk_3为策略动作功率门槛值，Pset_3为策略动作功率定值，K_3为策略动作系数定值；
（4）故障方式四：在间隔T4时间内，双回线发生相继单永故障跳闸；
双回线发生一回单永故障跳闸，T4时间间隔内发生另外一回单永故障跳闸，根据事故前双回线外送功率和PΣ，切机量Dp计算如下：
当PΣ≥Pmk_4, Dp=K_4*( PΣ-Pset_4)；
其中PΣ为双回线路外送功率和，Pmk_4为策略动作功率门槛值，Pset_4为策略动作功率定值，K_4为策略动作系数定值；
（5）故障方式五：在间隔T5时间内，双回线发生一回单永故障跳闸及另一回单瞬故障重合成功；
双回线发生一回单永故障，T5时间间隔内发生另外一回单瞬故障（重合成功），或双回线发生一回单瞬故障（重合成功），T5时间间隔内发生另外一回单永故障跳闸，根据事故前双回线外送功率和PΣ，切机量Dp计算如下：
当PΣ≥Pmk_5, Dp=K_5*( PΣ-Pset_5)；
其中PΣ为双回线路外送功率和，Pmk_5为策略动作功率门槛值，Pset_5为策略动作功率定值，K_5为策略动作系数定值；
（6）故障方式六：在间隔T6时间内，双回线相继发生单瞬故障；
双回线发生一回单瞬故障（重合成功），T4时间间隔内发生另外一回单瞬故障，根据事故前双回线外送功率和PΣ，切机量Dp计算如下：
当PΣ≥Pmk_6, Dp=K_6*( PΣ-Pset_6)；
其中PΣ为双回线路外送功率和，Pmk_6为策略动作功率门槛值，Pset_6为策略动作功率定值，K_6为策略动作系数定值；
（7）故障方式七：在间隔T7时间内，双回线相继发生三永故障跳闸；
双回线发生一回三永故障跳闸，T7时间间隔内发生另外一回三永故障跳闸，根据事故前双回线外送功率和PΣ，切机量Dp计算如下：
当PΣ≥Pmk_7, Dp=K_7*( PΣ-Pset_7)；
其中PΣ为双回线路外送功率和，Pmk_7为策略动作功率门槛值，Pset_7为策略动作功率定值，K_7为策略动作系数定值。
对于电网中双回线同时或相继故障存在稳定问题，需应用本最优控制方法的应用场合，具体应用方法如下：
（1）针对实际应用场合，在对以上各种故障方式的稳定情况进行计算分析后，对于存在稳定问题的故障方式，进行控制措施量相关计算；具体控制量计算中，应对两回线路故障时序进行详细的计算，确定需采取控制措施的时间间隔T，在此基础上，选取时间间隔T内最严重的故障时刻对应的最大控制量，作为此故障方式下的计算控制量。
（2）为简化处理，本方法实现中未对两回线路的差异进行区分，如实际应用中，双回线因阻抗值或接入系统点不同存在差异，则可根据稳定计算结果进一步予以区分或取较严重的故障组合，如对于故障方式一“在间隔T1时间内，双回线发生一回三永故障及另一回无故障跳闸”，可区分为“在间隔T1时间内，双回线发生甲线三永故障及乙线无故障跳闸”及“在间隔T1时间内，双回线发生乙线三永故障及甲线无故障跳闸”两种情况或选取其中稳定问题较严重的情况。
（3）对于本方法应用中可能先后判出两种组合故障的情况，如先判出双回线相继发生单瞬故障，后判出双回线发生单瞬+单永故障，则根据两种组合控制量的大小，按追加原则增加切机量。
Claims (3)
1.一种适用于双回线相继故障的最优稳定控制方法，其特征在于当电力系统双回线路发生复杂相继故障时，根据双回线相继故障的不同故障类型及时序组合，针对性的采取切机、切负荷稳定控制措施；稳控装置通过实时检测电力系统双回线路发生故障的类型和时刻，采取最优控制措施，考虑实际电网运行情况，故障类型组合包括如下几种：
(1)在间隔T1时间内，双回线发生一回三永故障及另一回无故障跳闸；
(2)在间隔T2时间内，双回线发生一回三永故障跳闸及另一回单永故障跳闸；
(3)在间隔T3时间内，双回线发生一回三永故障跳闸及另一回单瞬故障重合成功；
(4)在间隔T4时间内，双回线发生相继单永故障跳闸；
(5)在间隔T5时间内，双回线发生一回单永故障跳闸及另一回单瞬故障重合成功；
(6)在间隔T6时间内，双回线相继发生单瞬故障重合成功；
(7)在间隔T7时间内，双回线相继发生三永故障跳闸；
稳控装置接入双回线路间隔电气量及开关位置接点，通过电气量信号及位置接点综合判别线路发生三永、单永及单瞬故障不同故障类型；
对双回线发生的各种不同故障类型和时序组合，具体判别逻辑如下：
(1)故障方式一：在间隔T1时间内，双回线发生一回三永故障及另一回无故障跳闸；
双回线发生一回三永故障，T1时间间隔内发生另外一回无故障跳闸，或双回线发生一回无故障跳闸，T1时间间隔内发生另外一回三永跳闸，根据事故前双回线外送功率和PΣ，切机量Dp计算如下：
当PΣ≥Pmk_1,Dp＝K_1*(PΣ-Pset_1)；
其中PΣ为双回线路外送功率和，Pmk_1为策略动作功率门槛值，Pset_1为策略动作功率定值，K_1为策略动作系数定值；
(2)故障方式二：在间隔T2时间内，双回线发生一回三永故障跳闸及另一回单永故障跳闸；
双回线发生一回三永故障，T2时间间隔内发生另外一回单永故障跳闸，或双回线发生一回单永故障跳闸，T2时间间隔内发生另外一回三永故障跳闸，根据事故前双回线外送功率和PΣ，切机量Dp计算如下：
当PΣ≥Pmk_2,Dp＝K_2*(PΣ-Pset_2)；
其中PΣ为双回线路外送功率和，Pmk_2为策略动作功率门槛值，Pset_2为策略动作功率定值，K_2为策略动作系数定值；
(3)故障方式三：在间隔T3时间内，双回线发生一回三永故障跳闸及另一回单瞬故障重合成功；
双回线发生一回三永故障跳闸，T3时间间隔内发生另外一回单瞬故障(重合成功)，或双回线发生一回单瞬故障(重合成功)，T3时间间隔内发生另外一回三永故障跳闸，根据事故前双回线外送功率和PΣ，切机量Dp计算如下：
当PΣ≥Pmk_3,Dp＝K_3*(PΣ-Pset_3)；
其中PΣ为双回线路外送功率和，Pmk_3为策略动作功率门槛值，Pset_3为策略动作功率定值，K_3为策略动作系数定值；
(4)故障方式四：在间隔T4时间内，双回线发生相继单永故障跳闸；
双回线发生一回单永故障跳闸，T4时间间隔内发生另外一回单永故障跳闸，根据事故前双回线外送功率和PΣ，切机量Dp计算如下：
当PΣ≥Pmk_4,Dp＝K_4*(PΣ-Pset_4)；
其中PΣ为双回线路外送功率和，Pmk_4为策略动作功率门槛值，Pset_4为策略动作功率定值，K_4为策略动作系数定值；
(5)故障方式五：在间隔T5时间内，双回线发生一回单永故障跳闸及另一回单瞬故障重合成功；
双回线发生一回单永故障，T5时间间隔内发生另外一回单瞬故障(重合成功)，或双回线发生一回单瞬故障(重合成功)，T5时间间隔内发生另外一回单永故障跳闸，根据事故前双回线外送功率和PΣ，切机量Dp计算如下：
当PΣ≥Pmk_5,Dp＝K_5*(PΣ-Pset_5)；
其中PΣ为双回线路外送功率和，Pmk_5为策略动作功率门槛值，Pset_5为策略动作功率定值，K_5为策略动作系数定值；
(6)故障方式六：在间隔T6时间内，双回线相继发生单瞬故障；
双回线发生一回单瞬故障(重合成功)，T4时间间隔内发生另外一回单瞬故障，根据事故前双回线外送功率和PΣ，切机量Dp计算如下：
当PΣ≥Pmk_6,Dp＝K_6*(PΣ-Pset_6)；
其中PΣ为双回线路外送功率和，Pmk_6为策略动作功率门槛值，Pset_6为策略动作功率定值，K_6为策略动作系数定值；
(7)故障方式七：在间隔T7时间内，双回线相继发生三永故障跳闸；
双回线发生一回三永故障跳闸，T7时间间隔内发生另外一回三永故障跳闸，根据事故前双回线外送功率和PΣ，切机量Dp计算如下：
当PΣ≥Pmk_7,Dp＝K_7*(PΣ-Pset_7)；
其中PΣ为双回线路外送功率和，Pmk_7为策略动作功率门槛值，Pset_7为策略动作功率定值，K_7为策略动作系数定值。
2.根据权利要求1所述的适用于双回线相继故障的最优稳定控制方法，其特征在于对双回线发生的不同故障组合，对于不同间隔时间发生故障的情况开展稳定仿真分析，确定需采取稳控措施的时间间隔，并在此时间间隔内得出最严重的故障时序及时采取的稳控措施；同时，根据系统实际情况和不同故障组合的稳定计算情况，对上述故障类型组合进行归并，以简化具体实现方案。
3.根据权利要求1所述的适用于双回线相继故障的最优稳定控制方法，其特征在于根据事故前的双回线断面潮流和PΣ采取切机措施，按T时间间隔内最严重故障时序确定稳控措施量，当PΣ≥Pmk_x，切除Dp＝K_x*(PΣ-Pset_x)容量机组，以保证采取稳控措施后系统可保持稳定，其中x＝1～7，Pmk_1～Pmk_7对应上述不同故障类型组合的切机功率门槛值，Pset_1～Pset_7对应上述不同故障类型组合的切机功率定值，K_1～K_7对应上述不同故障类型组合的切机系数定值。
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- 2014-11-14 CN CN201410644308.XA patent/CN104659762B/zh not_active Expired - Fee Related
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