CN112383067A - 一种应对电力系统失步解列的控制方法、系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应对电力系统失步解列的控制方法及系统，包括：对离线仿真数据进行分析，得到电网中的易失稳通道；其中，所述分析的方法包括：相位角方法、循序阻抗方法和ucosφ方法；对所述易失稳通道进行潮流分析，得到电网中的易失稳断面及机组；根据安装于所述易失稳断面两侧的失步解列判别装置中的预设判定逻辑，判断出断面是否失稳；若所述断面失稳，则对所述断面进行解列，并同时执行所述断面解列配套的低频低压减载策略。本发明不但能够快速获取电网中存在弱连接的易失稳断面，免去实时计算中断面寻优的时间；而且能够规避传统离线仿真不能涵盖所有故障而致使无对应策略措施的缺点。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统稳定控制技术领域，特别是涉及一种应对电力系统失步解列的控制方法、系统、设备及存储介质。
背景技术
电网安全关系国计民生，历来受到学术界和工业界的高度重视。2000年以来，国内外发生的二十多起大停电事故表明，几乎所有的大停电事故都不是单一原因造成的，事故过程中各种时间尺度元件相互影响、多类稳定问题交织并相互转化，形成了复杂的发展变化过程作为极小概率复杂事件的现实体现，大停电事故的发展过程往往受到大量概率性因素和隐性因素的影响，难以事先准确仿真和评估。
目前，现有主动解列系统是通过高速通信手段配合离散的失步解列装置所构成的解列控制系统，它涉及到电力系统稳定控制领域内的多方面问题，可以理解为在一定约束条件下，将网络进行最优平衡分割的过程。但存在的不足是：
1、仿真中系统模型和参数大多根据目前的运行状态进行下一时间段的状态估计，不可避免存在误差，一定程度上影响计算结果的精确性，造成控制策略不适应，给电网安全稳定运行埋下了隐患；
2、高度依赖通信系统和计算模型的计算速度，目前计算速度不能满足现场调度应用要求。
3、未考虑失步解列过程中，进一步完善低频、低压措施，使之达到协调配合动作。
发明内容
本发明的目的是：提供一种应对电力系统失步解列的控制方法、系统、设备及存储介质，不但能够快速获取电网中存在弱连接的易失稳断面，免去实时计算中断面寻优的时间；而且能够规避传统离线仿真不能涵盖所有故障而致使无对应策略措施的缺点。
为了实现上述目的，本发明提供了一种应对电力系统失步解列的控制方法，，应用于智能终端，所述方法包括：
对离线仿真数据进行分析，得到电网中的易失稳通道；其中，所述分析的方法包括：相位角方法、循序阻抗方法和ucosφ方法；
对所述易失稳通道进行潮流分析，得到电网中易失稳断面及机组；
根据安装于所述易失稳断面两侧的失步解列判别装置中的预设判定逻辑，判断出断面是否失稳；若所述断面失稳，则对所述断面进行解列，并同时执行所述断面解列配套的低频低压减载策略。
进一步地，所述低频低压减载策略包括：提高受端低压减载动作门槛值或可能动作轮次的减载量；提高受端低频减载动作门槛值或可能动作轮次的减载量。
进一步地，所述预设的判定逻辑为用户根据实际情况设定。
本发明实施例还提供一种应对电力系统失步解列的控制系统，包括：数据分析单元、潮流分析单元和解列单元；其中，
所述数据分析单元，用于对离线仿真数据进行分析，得到电网中的易失稳通道；其中，所述分析的方法包括：相位角方法、循序阻抗方法和ucosφ方法；
所述潮流分析单元，用于对所述易失稳通道进行潮流分析，得到电网中易失稳断面及机组；
所述解列单元，用于根据安装于所述易失稳断面两侧的失步解列判别装置中的预设判定逻辑，判断出断面是否失稳；若所述断面失稳，则对所述进行解列，并执行所述断面解列配套的低频低压减载策略。
进一步地，所述低频低压减载策略包括：提高受端低压减载动作门槛值或可能动作轮次的减载量；提高受端低频减载动作门槛值或可能动作轮次的减载量。
进一步地，所述预设的判定逻辑为用户根据实际情况设定。
本发明实施例还提供一种计算机终端设备，包括：
一个或多个处理器；
存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求如上述的应对电力系统失步解列的控制方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求如上述的应对电力系统失步解列的控制方法。
本发明实施例一种应对电力系统失步解列的控制方法、系统及存储介质与现有技术相比，其有益效果在于：
1、提出将主动失步解列和离线失步解列结合，通过大量的离线仿真，综合多种判别方法，确定电网中存在弱连接的易失稳断面及机组，作为解列方案备选库，免去实时计算中断面寻优的时间；
2、所选断面具有全局最优性和广域协调特性，可应对复杂故障场景，具有良好的适应性。即使发生预想外故障，通过弱连接断面解列，同样可以防止事故进一步扩大。
3、建立断面解列和低频低压减载协调配合的综合故障隔离和抑制措施，当判断断面具备解列条件，迅速修改受端受影响较大地区的低频低压减载动作值(可通过定值整定)，使之相互配合，迅速切除受端过剩负荷，减少负荷损失。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的一种应对电力系统失步解列的控制方法的流程示意图；
图2为本发明某一实施例中相位角判断区划分示意图；
图3为本发明第二实施例提供的一种应对电力系统失步解列的控制方法系统结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。
应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
本发明第一实施例：
请参阅图1所示，本发明实施例的一种应对电力系统失步解列的控制方法，，应用于智能终端，所述方法至少包括如下步骤：
S101、对离线仿真数据进行分析，得到电网中的易失稳通道；其中，所述分析的方法包括：相位角方法、循序阻抗方法和ucosφ方法；
需要说明的是，对于步骤S101，所述分析方法可以选择一种方法作为主判断依据，其他的分析方法作为辅助判断依据。
所述相位角判断方法具体为：
如图2所示，相位角失步判据提出于上世纪90年代中期，主要是利用了电压电流之间相位角的变化规律来体现两侧等值系统功角差的变化。如图3－1所示，将装置安装处的电压与电流间相位角φ在0～360°的4个象限划分为6个区，根据失步振荡过程中相位角的变化规律判断失步。
1、振荡中心在安装处正方向判据：
1.1、正常运行在I区时(送端)，从I区开始按顺序经过II区、III区、IV区，则认为经历了一个振荡周期；
1.2、正常运行在IV区时(受端)，从IV区开始按顺序经过III区、II区、I区，也认为经历了一个振荡周期。
2、振荡中心在装置安装处反方向判据：
2.1、正常运行在I区时，从I区开始按顺序经过IV区、V区、VI区，则认为经历了一个振荡周期；
2.2、正常运行在IV区时，从IV区开始按顺序经过V区、VI区、I区，也认为经过了一个振荡周期。
3、判断振荡中心就在安装处附近时的判据：
3.1、电压包络线的最小值必须出现很低数值(检测到电压有效值低于)；
3.2、正常运行在I区时，从I区开始突变到IV区(或跨越II、III中的一个区)再回到I区，作为一个失步振荡周期；
3.3、正常运行在IV区时，从IV区开始突变到I区(或跨越II、III中的一个区)再回到IV区，作为一个失步振荡周期。
基于相位角的失步解列判据是利用解列装置安装处所测量电压和电流的夹角随相对功角正向渐增或负向渐减而变化的规律，来判断系统振荡的情况并实施解列。当振荡中心落在装置的正反方向时，相位角有不同的变化规律，所以该判据可有效地判别振荡中心的方向。目前工程上基本上淘汰了方波比相等方法，而采用φ＝arctan(Q/P)来计算相位角。相位角判据的本质是反映了等值两机系统中两个等值机功角差的变化情况。
需要说明的是，易失稳断面由易失稳通道组成，通过大量离线仿真确定易失稳通道，针对易失稳通道进行潮流分析确定完整的失稳断面，一般易失稳通道及断面下无电磁环网；，在确定易失稳通道后，需在通道两侧加装失步解列装置，数据实时上传至在线仿真计算系统。通道失稳的判别方式为：各通道任一回线路判出失步，即为该通道失步。
S102、对所述易失稳通道进行潮流分析，得到电网中易失稳断面及机组；
需要说明的是，对于步骤S102，所述潮流分析是研究电力系统稳态运行情况的一种基本电气计算。它的任务是根据给定的运行条件和网络结构确定整个系统的运行状态，如各母线上的电压(幅值及相角)、网络中的功率分布以及功率损耗等。电力系统潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。
(1)在电网规划阶段，通过潮流计算，合理规划电源容量及接入点，合理规划网架，选择无功补偿方案，满足规划水平的大、小方式下潮流交换控制、调峰、调相、调压的要求。
(2)在编制年运行方式时，在预计负荷增长及新设备投运基础上，选择典型方式进行潮流计算，发现电网中薄弱环节，供调度员日常调度控制参考，并对规划、基建部门提出改进网架结构，加快基建进度的建议。
(3)正常检修及特殊运行方式下的潮流计算，用于日运行方式的编制，指导发电厂开机方式，有功、无功调整方案及负荷调整方案，满足线路、变压器热稳定要求及电压质量要求。
(4)预想事故、设备退出运行对静态安全的影响分析及做出预想的运行方式调整方案。
S103、根据安装于所述易失稳断面两侧的失步解列判别装置中的预设判定逻辑，判断出断面是否失稳；若所述断面失稳，则对所述断面进行解列，并同时执行所述断面解列配套的低频低压减载策略。
需要说明的是，对于电力系统而言，当系统发生扰动冲击时，依然由“三道防线”中的第1道防线防止系统故障扩大，当故障属于预想故障集时，第2道防线安全稳定控制系统采取措施，防止系统稳定破坏。失步解列是防止电力系统发生严重故障导致系统崩溃、瓦解造成事故扩大的重要措施，是保障大电网系统稳定性的第三道防线。
在中国，由于能源与用电需求分布极不平衡，远距离、大容量送电规模不断扩大，形成了多断面多通道区域互联电网。由于不同断面、不同送电通道地理跨度大、各通道电气阻抗量不同、送受端电压支撑能力差异等因素影响，在部分严重故障情况下，区域互联电网发生送受端电网功角失步时，多断面受电通道的现有就地解列装置存在选择协调性、不同通道解列动作不同时性以及部分通道由于振荡特性不明显而无法动作的问题，极大影响了系统的稳定恢复能力，严重时，系统无法正常解列或解列后的各子系统均无法恢复稳定，导致全网性系统崩溃。
当系统发生预想故障集外的小概率意外事故，现有就地三道防线不够灵活，协调性差，尤其面对断面功角失稳情况，系统面临失稳风险。
失步解列协调配合主要面对3个关键问题：1、何时解列；2、何处解列；3、解列后如何处理。
本发明利用离线仿真，确定具有全局最优性和广域协调特性的解列断面及解列方案备选库，同时，针对由于断面解列引起的低频、低压问题，优化“第三道防线”中的低频、低压减载策略，做到有效防止系统崩溃的同时，尽可能少的损失负荷。所述方法是对“第三道防线“的有益补充和完善。
在本发明的某一个实施例中，所述低频低压减载策略包括：提高受端低压减载动作门槛值或可能动作轮次的减载量；提高受端低频减载动作门槛值或可能动作轮次的减载量。
需要说明的是，断面解列后，受端因大量的电源损失，易出现低频、低压问题，“第三道防线”中低频低压减载装置很容易被触动，如果还是按照平时运行的低频低压减载策略运行，切负荷速度较慢，电压、频率恢复速度较慢，负荷损失极大。
因此需要建立断面解列和低频低压减载协调配合措施，当判断断面具备解列条件，迅速修改受端受影响较大地区的低频低压减载动作值(可通过定值整定)，使之相互配合，迅速切除受端过剩负荷，减少负荷损失。
在本发明的某一个实施例中，所述预设的判定逻辑为用户根据实际情况设定。
本发明的一种应对电力系统失步解列的控制方法，相比于现有技术，具有如下有益效果：
1、提出将主动失步解列和离线失步解列结合，通过大量的离线仿真，综合多种判别方法，确定电网中存在弱连接的易失稳断面，作为解列方案备选库，免去实时计算中断面寻优的时间；
2、所选断面具有全局最优性和广域特性，实现多套解列装置协调配合，可应对复杂故障场景；因不同复杂故障下的失稳断面往往都在大功率传输、线路较长、无电磁环网的弱连接断面上，故计算得出的弱连接易失稳断面对各种故障都具有良好的适应性，规避了传统离线仿真不能涵盖所有故障而致使无对应策略措施的缺点。
3、大电网严重故障下，负荷中心的电压稳定问题可能会耦合系统失步振荡问题。此时，如单纯的考虑解列措施，往往效果不佳，需要同时针对系统中存在的电压稳定问题采取合理的低压减载措施，从而有效消除电压稳定问题，同时施以解列措施，才能取得较好的控制效果。针对所选出的易失稳断面，配合第三道防线动作情况，调整低频、低压减载装置措施，使之与断面解列措施相互配合，减少切负荷量，抑制断面解列对系统的影响；
4、在所选断面两侧设置失步解列判别装置，当判别出断面具备解列条件时，实现断面解列。
本发明第二实施例：
请参阅图3，本发明实施例还提供一种应对电力系统失步解列的控制系统200，包括：包括：数据分析单元201、潮流分析单元202和解列单元203；其中，
所述数据分析单元201，用于对离线仿真数据进行分析，得到电网中的易失稳通道；其中，所述分析的方法包括：相位角方法、循序阻抗方法和ucosφ方法；
所述潮流分析单元202，用于对所述易失稳通道进行潮流分析，得到电网中易失稳断面及机组；
所述解列单元203，用于根据安装于所述易失稳断面两侧的失步解列判别装置中的预设判定逻辑，判断出断面是否失稳；若所述断面失稳，则对所述进行解列，并执行所述断面解列配套的低频低压减载策略。
需要补充说明的是，所述低频低压减载策略包括：提高受端低压减载动作门槛值或可能动作轮次的减载量；提高受端低频减载动作门槛值或可能动作轮次的减载量。
在本发明的某一个实施例中，所述预设的判定逻辑为用户根据实际情况设定。
本发明第三实施例：
本发明实施例还提供一种计算机终端设备，包括：
一个或多个处理器；
存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上所述的医用服装的智能盘点方法。
处理器用于控制该计算机终端设备的整体操作，以完成上述的全自动用电量预测方法的全部或部分步骤。存储器用于存储各种类型的数据以支持在该计算机终端设备的操作，这些数据例如可以包括用于在该计算机终端设备上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据。该存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read－OnlyMemory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read－OnlyMemory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read－Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read－Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
计算机终端设备可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific1ntegrated Circuit，简称AS1C)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device，简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field ProgrammableGate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行如上述任一项实施例所述的一种应对电力系统失步解列的控制方法，并达到如上述方法一致的技术效果。
本发明第四实施例：
本发明实施例还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现如上述任一项实施例所述的一种应对电力系统失步解列控制方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器，上述程序指令可由计算机终端设备的处理器执行以完成如上述任一项实施例所述的一种应对电力系统失步解列的控制方法，并达到如上述方法一致的技术效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种应对电力系统失步解列的控制方法，应用于智能终端，其特征在于，包括：
对离线仿真数据进行分析，得到电网中的易失稳通道；其中，所述分析的方法包括：相位角方法、循序阻抗方法和
方法；
对所述易失稳通道进行潮流分析，得到电网中的易失稳断面及机组；
根据安装于所述易失稳断面两侧的失步解列判别装置中的预设判定逻辑，判断出断面是否失稳；若所述断面失稳，则对所述断面进行解列，并同时执行所述断面解列配套的低频低压减载策略。
2.根据权利要求1所述的应对电力系统失步解列的控制方法，其特征在于，所述低频低压减载策略包括：提高受端低压减载动作门槛值或可能动作轮次的减载量；提高受端低频减载动作门槛值或可能动作轮次的减载量。
3.根据权利要求1所述的应对电力系统失步解列的控制方法，其特征在于，所述预设的判定逻辑为用户根据实际情况设定。
4.一种应对电力系统失步解列的控制系统，其特征在于，包括：数据分析单元、潮流分析单元和解列单元；其中，
所述数据分析单元，用于对离线仿真数据进行分析，得到电网中的易失稳通道；其中，所述分析的方法包括：相位角方法、循序阻抗方法和ucosφ方法；
所述潮流分析单元，用于对所述易失稳通道进行潮流分析，得到电网中易失稳断面及机组；
所述解列单元，用于根据安装于所述易失稳断面两侧的失步解列判别装置中的预设判定逻辑，判断出断面是否失稳；若所述断面失稳，则对所述进行解列，并执行所述断面解列配套的低频低压减载策略。
5.根据权利要求4所述的应对电力系统失步解列的控制系统，其特征在于，所述低频低压减载策略包括：提高受端低压减载动作门槛值或可能动作轮次的减载量；提高受端低频减载动作门槛值或可能动作轮次的减载量。
6.根据权利要求4所述的应对电力系统失步解列的控制系统，其特征在于，所述预设的判定逻辑为用户根据实际情况设定。
7.一种计算机终端设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1至3任一项所述的应对电力系统失步解列的控制方法。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述的应对电力系统失步解列的控制方法。
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|---|---|---|---|
| CN202011264472.XA CN112383067A (zh) | 2020-11-11 | 2020-11-11 | 一种应对电力系统失步解列的控制方法、系统及存储介质 |
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- 2020-11-11 CN CN202011264472.XA patent/CN112383067A/zh active Pending
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