CN106558877A - 一种大电源送出通道故障的主动切机措施配置方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大电源送出通道故障的主动切机措施配置方法，包括：判断电网系统中是否存在大电源送出通道；获取采用常规解列措施处理导致失步的故障后，电网系统仍失步的故障集；计算所述故障c_i的大电源送出通道数子判据P_Ei；统计切机数目并计算所述未故障大电源送出通道送电极限子判据P_Gi；计算电网系统频率恢复判据P_Fi；计算所述故障c_i的电源机组失步子判据P_Oi；根据启动延时T_DELAY和所述故障c_i对应的主动切机判据J_i判断是否启动主动切机措施，本发明提供的方法能够有效应对大电源送出通道相关严重故障引发失步振荡的问题，明显改善电网的恢复效果，为电网实际运行调度提供了更完善的配置方案。

Description

一种大电源送出通道故障的主动切机措施配置方法

技术领域

本发明涉及电网仿真分析领域，具体涉及一种大电源送出通道故障的主动切机措施配置方法。

背景技术

随着我国电网的进一步发展,电网互联是我国未来电网的发展趋势，互联大电网一方面增强了电网电能输送能力，同时也使电网稳定特性更加复杂。保证同步电网的稳定性，避免大面积停电事故，电网安全稳定控制系统至关重要，特别是失步解列装置。失步解列判据也一直是国内外研究热点。如提取就地量在失步振荡中的特点构成失步解列判据；利用广域测量系统信息，研究新的失步解列判据及系统；在实际电网中解列位置和解列时间选择，失步解列装置间相互配合、解列考虑全部保护和控制措施作用等。

在我国，失步解列作为防止系统崩溃的最后一道防线得到了广泛的应用。从常规解列措施的适应性来看，相关不能触发安控装置动作的严重故障或连锁故障下容量较大的大电源失步，常规解列措施的适应性较差，多数情况下难以消除电网故障带来的全网性失步。因此针对严重故障影响密集型大电源送出线路，进而引发失步的情况，在常规解列措施适应性不好或者失效的时候可能要采取新的主动控制措施来消除全网失步振荡。

如何针对互联大电网严重故障可能存在的新特征并结合其扰动承受能力的新特点，有针对性的开展电网失步振荡控制措施的研究，对于失步振荡的防控意义重大。

发明内容

本发明的目的是提供一种大电源送出通道故障的主动切机措施配置方法，能够有效应对大电源送出通道相关严重故障引发失步振荡的问题，明显改善电网的恢复效果，为电网实际运行调度提供了更完善的配置方案。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种大电源送出通道故障的主动切机措施配置方法，其改进之处在于，所述方法包括：

(1)判断电网系统中是否存在大电源送出通道，若是则执行步骤(2)，若否则结束操作；

(2)获取采用常规解列措施处理导致失步的故障后，电网系统仍失步的故障集C＝{c₁,c₂,...c_i...,c_n}；

(3)获取故障c_i对应的故障线路中包含大电源送出通道的个数，并计算所述故障c_i的大电源送出通道数子判据P_Ei；

(4)获取电网系统中除所述故障c_i对应的故障线路中包含的大电源送出通道外的未故障大电源送出通道的送电功率集合P＝{P₁,P₂,...P_x...,P_m}和最大功率传输值集合P_max＝{P_max-1,P_max-2,...P_max-x...,P_max-m}，m为未故障大电源送出通道总数，P_x为第x个未故障大电源送出通道的送电功率，P_max-x为第x个未故障大电源送出通道的最大功率传输值，统计切机数目并计算所述未故障大电源送出通道送电极限子判据P_Gi；

(5)采用在线仿真分析系统对切机后电网系统进行频率稳定分析，获取切机后电网系统频率恢复值f，并计算电网系统频率恢复判据P_Fi；

(6)预测所述未故障大电源送出通道对应的送出电源机组是否失步，并计算所述故障c_i的电源机组失步子判据P_Oi；

(7)根据启动延时T_DELAY和所述故障c_i对应的主动切机判据J_i判断是否启动切机措施。

优选的，所述步骤(3)包括：

计算所述故障c_i的大电源送出通道数子判据P_Ei，公式为：

优选的，所述步骤(4)包括：

(4-1)获取所述未故障大电源送出通道的总送电功率和总最大功率传输值之差；

(4-2)根据切除的机组功率统计切机数目，其中，切除的机组功率大于等于所述未故障大电源送出通道的总送电功率和总最大功率传输值之差；

(4-3)计算所述未故障大电源送出通道送电极限子判据P_Gi，公式为：

优选的，所述步骤(5)包括：

计算电网系统频率恢复判据P_Fi，公式为：

优选的，所述步骤(6)包括：

计算所述故障c_i的电源机组失步子判据P_Oi，公式为：

优选的，所述步骤(7)包括：

(7-1)当t＞T_DELAY时，计算所述故障c_i对应的主动切机判据J_i，公式为：

J_i＝P_Ei∩P_Fi∩(P_Gi∪P_Oi) (5)

其中，t为当前时间，T_DELAY为启动延时；

(7-2)若J_i＝1，则启动切机措施，若J_i＝0，则闭锁切机措施。

进一步的，所述启动延时T_DELAY的最大值小于电网系统出现第一台失步机组的时间，所述启动延时T_DELAY的最小值大于安控切机时间Ta。

与最接近的现有技术相比，本发明具有的有益效果：

本发明提供的一种大电源送出通道故障的主动切机措施配置方法，结合电网的实际结构，通过计算故障对应的主动切机判据J_i并根据实际情况选择启动延时时间判断是否启动主动切机措施，在保证采用本发明提供的控制措施后系统频率能够保持稳定的前提下，有效应对大电源送出通道相关严重故障引发失步振荡的问题，同时减小电网的失步范围以及负荷的损失量。

附图说明

图1是本发明提供的一种大电源送出通道故障的主动切机措施配置方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种大电源送出通道故障的主动切机措施配置方法，如图1所示，包括：

(1)判断电网系统中是否存在大电源送出通道，若是则执行步骤(2)，若否则结束操作；

(2)获取采用常规解列措施处理导致失步的故障后，电网系统仍失步的故障集C＝{c₁,c₂,...c_i...,c_n}；

(3)获取故障c_i对应的故障线路中包含大电源送出通道的个数，并计算所述故障c_i的大电源送出通道数子判据P_Ei；

(4)获取电网系统中除所述故障c_i对应的故障线路中包含的大电源送出通道外的未故障大电源送出通道的送电功率集合P＝{P₁,P₂,...P_x...,P_m}和最大功率传输值集合P_max＝{P_max-1,P_max-2,...P_max-x...,P_max-m}，m为未故障大电源送出通道总数，P_x为第x个未故障大电源送出通道的送电功率，P_max-x为第x个未故障大电源送出通道的最大功率传输值，统计切机数目并计算所述未故障大电源送出通道送电极限子判据P_Gi；

(5)采用在线仿真分析系统对切机后电网系统进行频率稳定分析，获取切机后电网系统频率恢复值f，并计算电网系统频率恢复判据P_Fi；

(6)预测所述未故障大电源送出通道对应的送出电源机组是否失步，并计算所述故障c_i的电源机组失步子判据P_Oi；

(7)根据启动延时T_DELAY和所述故障c_i对应的主动切机判据J_i判断是否启动切机措施。

具体的，所述步骤(3)包括：

计算所述故障c_i的大电源送出通道数子判据P_Ei，公式为：

所述步骤(4)包括：

(4-1)获取所述未故障大电源送出通道的总送电功率和总最大功率传输值之差；

(4-2)根据切除的机组功率统计切机数目，其中，切除的机组功率大于等于所述未故障大电源送出通道的总送电功率和总最大功率传输值之差；

(4-3)计算所述未故障大电源送出通道送电极限子判据P_Gi，公式为：

在采取切机控制措施之前，须进行系统频率稳定分析，因此，需要采用在线仿真分析系统对切机后电网系统进行频率稳定分析，获取切机后电网系统频率恢复情况，若切机后电网系统频率恢复到规定频率范围之内，才能进一步采取主动切机控制措施，根据《供电营业规则》第五十三条，在电力系统非正常状况下，供电频率允许偏差不应超过±1.0赫兹，所述步骤(5)包括：

计算电网系统频率恢复判据P_Fi，公式为：

所述步骤(6)包括：

计算所述故障c_i的电源机组失步子判据P_Oi，公式为：

其中，可以通过现有技术根据所述未故障大电源送出通道对应的送出电源机组的运行参数预测机组失步情况。

所述步骤(7)包括：

(7-1)当t＞T_DELAY时，计算所述故障c_i对应的主动切机判据J_i，公式为：

J_i＝P_Ei∩P_Fi∩(P_Gi∪P_Oi) (5)

其中，t为当前时间，T_DELAY为启动延时；

(7-2)若J_i＝1，则启动切机措施，若J_i＝0，则闭锁切机措施。

其中，所述启动延时T_DELAY的具体值可以根据实际情况选择，所述启动延时T_DELAY的最大值小于电网系统出现第一台失步机组的时间，所述启动延时T_DELAY的最小值大于安控切机时间Ta，工程中，所述安控切机时间按0.2秒考虑；遥切远方发电厂机组，切机时间按0.26秒考虑，T_DELAY一般可以选择0.3≤T_DELAY≤0.7。

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，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：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，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种大电源送出通道故障的主动切机措施配置方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)判断电网系统中是否存在大电源送出通道，若是，则执行步骤(2)，若否，则结束操作；

(2)获取采用常规解列措施处理导致失步的故障后，电网系统仍失步的故障集C＝{c₁,c₂,...c_i...,c_n}；

(3)获取故障c_i对应的故障线路中包含大电源送出通道的个数，并计算所述故障c_i的大电源送出通道数子判据P_Ei；

(4)获取电网系统中除所述故障c_i对应的故障线路中包含的大电源送出通道外的未故障大电源送出通道的送电功率集合P＝{P₁,P₂,...P_x...,P_m}和最大功率传输值集合P_max＝{P_max-1,P_max-2,...P_max-x...,P_max-m}，m为未故障大电源送出通道总数，P_x为第x个未故障大电源送出通道的送电功率，P_max-x为第x个未故障大电源送出通道的最大功率传输值，统计切机数目并计算所述未故障大电源送出通道送电极限子判据P_Gi；

(5)采用在线仿真分析系统对切机后电网系统进行频率稳定分析，获取切机后电网系统频率恢复值f，并计算电网系统频率恢复判据P_Fi；

(6)预测所述未故障大电源送出通道对应的送出电源机组是否失步，并计算所述故障c_i的电源机组失步子判据P_Oi；

(7)根据启动延时T_DELAY和所述故障c_i对应的主动切机判据J_i判断是否启动切机措施。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)包括：

计算所述故障c_i的大电源送出通道数子判据P_Ei，公式为：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)包括：

(4-1)获取所述未故障大电源送出通道的总送电功率和总最大功率传输值 $\underset{x=1}{\overset{m}{\Σ}}{P}_{max-x}$ 之差；

(4-2)根据切除的机组功率统计切机数目，其中，切除的机组功率大于等于所述未故障大电源送出通道的总送电功率和总最大功率传输值之差；

(4-3)计算所述未故障大电源送出通道送电极限子判据P_Gi，公式为：

$P_{Gi}=\left\{\begin{array}{c}1,\underset{x=1}{\overset{m}{\&Sigma;}}{P}_x\&GreaterEqual;\underset{x=1}{\overset{m}{\&Sigma;}}{P}_{max-x}\\ 0,\underset{x=1}{\overset{m}{\&Sigma;}}{P}_x<\underset{x=1}{\overset{m}{\&Sigma;}}{P}_{max-x}\end{array}\right\}---\left(2\right).$

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(5)包括：

计算电网系统频率恢复判据P_Fi，公式为：

$P_{Fi}=\left\{\begin{array}{c}1,|f-50|<1\\ 0,|f-50|\&GreaterEqual;1\end{array}\right\}---\left(3\right).$

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(6)包括：

计算所述故障c_i的电源机组失步子判据P_Oi，公式为：

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(7)包括：

(7-1)当t＞T_DELAY时，计算所述故障c_i对应的主动切机判据J_i，公式为：

J_i＝P_Ei∩P_Fi∩(P_Gi∪P_Oi) (5)

其中，t为当前时间，T_DELAY为启动延时；

(7-2)若J_i＝1，则启动切机措施，若J_i＝0，则闭锁切机措施。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述启动延时T_DELAY的最大值小于电网系统出现第一台失步机组的时间，所述启动延时T_DELAY的最小值大于安控切机时间Ta。