一种电网实时紧急控制方法

摘要

本发明一种电网实时紧急控制方法，属于电力系统领域，本发明克服了初始转子角度过大对于临界机群识别的影响，更加准确地识别临界机群；克服了以往稳态分析中必须进行等值计算的弊端，而是仅仅通过临界机群中的几台发电机组来进行整个系统稳定性的判断，这样就节省了计算量，更加快捷地完成系统稳定性判断；本发明通过临界机群和剩余机群等值计算进行了切机量的推导；基于同步相量测量单元(PMU)，本发明提出的方法可以与传统的暂态稳定方法进行补充，有利于构建大停电的实时防御体系。

主权项

一种电网实时紧急控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、当电网产生故障后，通过相量测量单元实时采集电网内每台发电机的转子角度、转速和有功功率；步骤2、根据发电机转速变化量、功率变化量、时间间隔和发电机的转动惯量，确定每台发电机转子角度变化量；步骤3、将每台发电机的转子角度变化量由大到小进行排序，确定相邻转子角度变化量差值最大处，将该处前方的所有发电机作为临界机组，将该处后方的所有发电机作为剩余机组；步骤4、判断电网是否满足暂态稳定，若满足，则返回步骤1，否则，执行步骤5；具体为：步骤4‑1、根据每个发电机的机械功率、每个发电机在每个采样时刻的输出电磁功率、发电机的转子惯性常数和惯性中心参考系下的角加速度，获得每个发电机在每个采样时刻的惯性中心参考系下的不平衡功率；计算公式如下：${P_{ci}}^{k\Delta t}=P_{mi}-{P_{ei}}^{k\Delta t}-M_i\frac{{\mathrm{d\omega }}_o}{dt}---\left(1\right)$其中，P_ci^k△t表示第k个△t时刻的发电机i的惯性中心参考系下的不平衡功率；P_mi表示发电机i的机械功率；P_ei^k△t表示第k个△t时刻的发电机i的输出电磁功率；M_i表示发电机i的转子惯性常数；ω_o表示惯性中心参考系下的角加速度；t表示时间；△t表示采样周期；步骤4‑2、根据每个发电机在每个采样时刻的惯性中心参考系下的不平衡功率，确定当前时刻的发电机转子角度值；计算公式如下；${\tilde{\delta }}_i^{K\Delta t}=[\underset{k=1}{\overset{1}{\Sigma }}\frac{{P_{ci}}^{k\Delta t}+{P_{ci}}^{(k-1)\Delta t}}{2M_i}+\underset{k=1}{\overset{2}{\Sigma }}\frac{{P_{ci}}^{k\Delta t}+{P_{ci}}^{(k-1)\Delta t}}{2M_i}+\mathrm{...}+\underset{k=1}{\overset{K}{\Sigma }}\frac{{P_{ci}}^{k\Delta t}+{P_{ci}}^{(k-1)\Delta t}}{2M_i}]{\left(\Delta t\right)}^2---\left(2\right)$其中，表示第K个△t时刻的发电机i的转子角度，K△t表示当前时刻，P_ci^(k‑1)△t表示第k‑1个△t时刻的发电机i的惯性中心参考系下的不平衡功率；K表示当前的采用周期个数；步骤4‑3、判断当前时刻的发电机转子角度值是否为0，若是，则稳定并返回执行步骤1，否则不稳定，执行步骤5；步骤5、根据临界机组中所有发电机的等值转子惯性常数、临界机组中所有发电机的等值角速度、临界机组的故障切除角度和临界机组中发电机的机械功率，计算获得临界机组的稳定临界转子角度，进而获得临界机组所需的功率切除量；步骤6、根据获得的临界机组所需的功率切除量，切除电网中相应功率的发电机，使电网达到稳定状态。