基于负荷能量的电力系统低频减载方法

摘要

本发明是一种基于负荷能量的电力系统低频减载方法，其特点是，包括负荷能量、系统功率缺额估计和基于单位负荷能量的减载分配，能够充分反应此方法对基于负荷能量的电力系统低频减载方案确定的有效性，具有较高的实际应用价值。

主权项

一种基于负荷能量的电力系统低频减载方法，其特征是，它包括以下内容：1)负荷能量负荷D的暂态势能为$V_{P_D}\left(t\right)={\int }_{t_0}^t{\omega }_N[P_D\left(u\right)-P_D^s]\omega \left(u\right)\mathrm{du}---\left(1\right)$其中：为t时刻负荷D的暂态势能，ω_N为系统额定角频率，P_D(u)为u时刻负荷D的有功功率，为负荷D故障前对应于系统稳定平衡点的有功功率，ω(u)为u时刻负荷节点的角频率，du为u在时刻t₀至t的定积分，u为积分变量；单位负荷能量为$V_{U_{\mathrm{PD}}}=V_{P_D}/S_u---\left(2\right)$其中：为单位负荷能量，为负荷能量，S_u为负荷视在功率；单位负荷能量变化斜率为$k_{U_{\mathrm{PD}}}=\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}\left(\frac{V_{U_{\mathrm{PD}}}\left(t_{i+1}\right)-V_{U_{\mathrm{PD}}}\left(t_i\right)}{\mathrm{\Delta t}}\right)/n---\left(3\right)$其中：为单位负荷能量变化斜率，为t_i时刻单位负荷能量，为t_i+1时刻单位负荷能量，Δt为t_i与t_i+1时间间隔，为i从1到n求和符号，n为时间长度；2)系统功率缺额估计系统频率差变化率表征了系统发生事故的严重性，比较准确的估计系统功率缺额量表达式为$\frac{\mathrm{d\Delta f}}{\mathrm{dt}}|t=0=-\frac{\Delta P_L}{2H}---\left(4\right)$其中：ΔP_L为负荷在系统发生扰动后的变化量，为扰动初始时刻系统频率差变化率，H为系统等值转动惯量；系统等值转动惯量为$H=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{H}_i·S_i}{\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{S}_i}---\left(5\right)$其中：H为系统等值转动惯量，H_i为第i台发电机的转动惯量，S_i为第i台发电机的视在功率，为i从1到n求和符号，N为发电机的台数；3)基于单位负荷能量的减载分配第一步：计算在实际轨迹中故障期间单位负荷能量变化斜率并排序；第二步：寻找单位负荷能量斜率值间隙最大的位置作为切负荷分界线；第三步：根据单位负荷能量由大至小的顺序优先切除单位负荷能量较大的一群负荷。