一种基于实测响应信息的电力系统主导失稳模式识别方法

摘要

本发明提供一种基于实测响应信息的电力系统主导失稳模式识别方法，判断功角失稳现象和电压失稳现象同时发生时系统的主导失稳模式，为后续暂态稳定紧急控制提供决策依据，包括：确定多机互联电力系统的输电断面；获取输电断面的实时量测信息；根据实时量测信息计算能反映系统失稳模式的主导系统变量；根据主导系统变量计算主导失稳模式识别指标；根据主导失稳模式识别指标确定系统的主导失稳模式。该方法完全基于实时量测信息，充分考虑了系统的动态特性，能准确识别功角失稳现象和电压失稳现象同时发生时系统的主导失稳模式。

主权项

一种基于实测响应信息的电力系统主导失稳模式识别方法，判断多机互联电力系统在故障后的主导失稳模式，其特征在于，所述方法包括：步骤S1，通过WAMS量测系统测量的信息确定故障后所述多机互联电力系统的输电断面；步骤S2，以T为采样周期通过所述WAMS量测系统周期性的获取能够反映所述多机互联电力系统动态特性的输电断面动态特征信息；所述输电断面动态特征信息包括不同时刻输电断面上失稳联络线的有功功率、联络线首末端电压幅值及相角；其中，故障后第i时刻输电断面上第k条联络线的有功功率为联络线首末端电压幅值分别为联络线首末端电压相角分别为步骤S3，根据所述输电断面动态特征信息，计算能反映系统主导失稳模式的两种主导系统变量；步骤S4，根据所述主导系统变量，计算主导失稳模式识别指标S；步骤S5，根据所述主导失稳模式识别指标S，判断两种主导系统变量是否相等，是，主导失稳模式无法识别，执行步骤S6；否，判断出主导失稳模式为功角失稳或电压失稳；步骤S6，当无法判断所述多机互联电力系统在故障后i时刻的主导失稳模式时，设置i的值为i＝i+T，执行步骤S1；所述步骤S3中，根据所述输电断面动态特征信息，计算能反映系统主导失稳模式的主导系统变量的方法如下：故障后第i时刻和第i‑T时刻所述输电断面上第k条联络线的有功功率分别为和则i时刻第k条联络线的有功功率变化量为：${\mathrm{\Delta P}}_{ek}^i=P_{ek}^i-P_{ek}^{i-T};$故障后第i时刻所述输电断面上第k条联络线的首末端电压幅值分别为和故障后第i‑T时刻所述输电断面上第k条联络线的首末端电压幅值分别为和则i时刻第k条联络线首末端电压幅值变化量和分别为：故障后第i时刻和第i‑T时刻所述输电断面上第k条联络线的首末端电压相角差和分别为：$\begin{array}{cc}{\delta }_k^i={\delta }_{k1}^i-{\delta }_{k2}^i& {\delta }_k^{i-T}={\delta }_{k1}^{i-T}-{\delta }_{k2}^{i-T}\end{array}$则故障后第i时刻所述输电断面上第k条联络线的首末端电压相角差的变化量为：${\mathrm{\Delta \delta }}_k^i={\delta }_k^i-{\delta }_k^{i-T}$则第i时刻能反映系统主导失稳模式的主导系统变量和分别为：${\mathrm{\Delta P}}_{k\delta }^i=\frac{V_{k1}^i{V}_{k2}^i}{\left|Z_k\right|}cos({\delta }_k^i-\alpha )·{\mathrm{\Delta \delta }}_k^i$其中，Z_k为第k条联络线线路阻抗，α为阻抗角的余角，Z_k＝R_Σ+jX_Σ＝|Z|∠arctgX_Σ/R_Σ，α＝π/2‑arctgX_Σ/R_Σ；所述步骤S4中，根据计算所得到的主导系统变量，计算主导失稳模式识别指标S的方法为：$S=\frac{|{\mathrm{\Delta P}}_{k\delta }^i-{\mathrm{\Delta P}}_{ek}^i|}{|{\mathrm{\Delta P}}_{k\delta }^i-{\mathrm{\Delta P}}_{ek}^i|+|{\mathrm{\Delta P}}_{kv}^i-{\mathrm{\Delta P}}_{ek}^i|}$所述步骤S5中，根据主导失稳模式识别指标S，判断系统的主导失稳模式方法为：当时，功角失稳为主导失稳模式；当时，电压失稳为主导失稳模式；当时，此时两种主导系统变量相等，即多机互联电力系统处于临界状态，多机互联电力系统的主导失稳模式无法识别，等到下一时刻进行判断。