一種區(qū)域電網(wǎng)有功不平衡量測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)頻率及有功功率響應(yīng)領(lǐng)域，具體涉及一種區(qū)域電網(wǎng)有功不平 衡量測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電力系統(tǒng)的首要任務(wù)是維持電能的供需平衡，當電力系統(tǒng)由于擾動出現(xiàn)有功不平 衡量時，會影響電力系統(tǒng)的頻率、電壓及功角穩(wěn)定性。獲得電力系統(tǒng)的有功不平衡量是進行 切機、解列以及減載等操作的先決條件。目前，系統(tǒng)的切機、解列以及減載等操作主要是基 于本地響應(yīng)信息，根據(jù)事先整定的策略表進行動作，缺少對整個系統(tǒng)狀態(tài)的把握，在嚴重擾 動下可能無法有效保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。因此，充分利用WAMS等測量通信系統(tǒng)，實時監(jiān) 測電網(wǎng)的運行狀態(tài)并快速計算擾動后電網(wǎng)的有功不平衡量，對進行下一步的控制及保障電 力系統(tǒng)穩(wěn)定性都要著重要作用。然而，現(xiàn)有技術(shù)中還沒有一種方便高效的對區(qū)域電網(wǎng)有功 不平衡量測量的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種區(qū)域電網(wǎng)有功不平衡量測量方法，用以快速高效的計算 擾動后電網(wǎng)的有功不平衡量。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括：
[0005] -種區(qū)域電網(wǎng)有功不平衡量測量方法，包括如下步驟：
[0006] (1)測量區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)出每臺發(fā)電機i的有功不平衡量APi;
[0007] ⑵測量該區(qū)域電網(wǎng)與外部電網(wǎng)每條聯(lián)絡(luò)線1擾動前的傳輸功率Pi。和擾動后的 傳輸功率Pn，進而計算出每條聯(lián)絡(luò)線1上的有功功率變化AP1= (Pn-Pj;
[0008] (3)通過公另
U十算該區(qū)域電網(wǎng)的有功不平衡量AP;其中， N。為該區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)發(fā)電機總數(shù)，Ni為該區(qū)域電網(wǎng)與外部電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線總數(shù)。
[0009]所述步驟（1)中測量區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)每臺發(fā)電機i的有功不平衡量APi的方式是：測 量擾動前后區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)每臺發(fā)電機i的頻率變化率dfydt，進而計算出每臺發(fā)電機i的有 功不平衡〗
.中，fn為系統(tǒng)額定頻率，Ti為第i臺發(fā)電機的慣性時間常 數(shù)，Si為第i臺發(fā)電機的額定容量。
[0010]本發(fā)明的有益效果是：通過實測電力系統(tǒng)擾動前后區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)所有發(fā)電機的頻率 變化率以及該區(qū)域電網(wǎng)與外部電網(wǎng)所有聯(lián)絡(luò)線的傳輸功率的變化實時地計算該區(qū)域電網(wǎng) 的有功不平衡量；對區(qū)域電網(wǎng)的運行狀態(tài)有了整體的把握并為實施下一步控制措施提供參 考，為區(qū)域電網(wǎng)實施切機、減載等控制措施提供了依據(jù)，為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行提供了保 障。
【附圖說明】
[0011] 圖1是IEEE39節(jié)點系統(tǒng)示意圖（虛框部分為區(qū)域電網(wǎng)）。
【具體實施方式】
[0012] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細的說明。
[0013] 本發(fā)明實施例的區(qū)域電網(wǎng)有功不平衡量測量方法，包括如下步驟：
[0014] (1)測量擾動前后區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)每臺發(fā)電機i的頻率變化率dfi/dt，進而計算出每 臺發(fā)電機i的有功不平衡量APp
[0015] 測量擾動前后區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)每臺發(fā)電機i的頻率變化率，dfVdt表示擾動后40ms的 頻率變化率，通過公：
算出每臺發(fā)電機i的有功不平衡量APi。其中，fn 為系統(tǒng)額定頻率，為第i臺發(fā)電機的慣性時間常數(shù)，Si為第i臺發(fā)電機的額定容量。
[0016] ⑵測量該區(qū)域電網(wǎng)與外部電網(wǎng)每條聯(lián)絡(luò)線1擾動前的傳輸功率Pi。和擾動后的 傳輸功率Pn，進而計算出每條聯(lián)絡(luò)線上1的有功功率變化APp
[0017] 測量該區(qū)域電網(wǎng)與外部電網(wǎng)每條聯(lián)絡(luò)線1擾動前的傳輸功率Pi。和擾動后40ms時 的傳輸功率Pn，進而計算出每條聯(lián)絡(luò)線1上的有功功率變化APi= (Pn-Pi。）。
[0018] (3)計算該區(qū)域電網(wǎng)的有功不平衡量AP。
[0019] 通過公式
[0020]
⑴
[0021] 計算擾動時刻該區(qū)域電網(wǎng)的有功不平衡量AP，其中，N。為該區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)發(fā)電機總 數(shù)，K為該區(qū)域電網(wǎng)與外部電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線總數(shù)。
[0022] 在上述實施例中，所述步驟（1)中中測量區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)每臺發(fā)電機i的有功不平衡 量AP,的方式是：測量擾動前后區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)每臺發(fā)電機i的頻率變化率dfi/dt，進而計算
出每臺發(fā)電機i的有功不平衡j 作為其他實施方式，通過其他方式測量 〇 區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)出每臺發(fā)電機i的有功不平衡量APp
[0023] 下面通過具體例子對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0024] 如圖1所示，IEEE39節(jié)點系統(tǒng)，虛框內(nèi)為需要進行有功不平衡量計算的區(qū)域電 網(wǎng)，該區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)有一臺發(fā)電機（38號發(fā)電機），該區(qū)域電網(wǎng)與外部電網(wǎng)間共有三條聯(lián)絡(luò)線 (25-26, 3-18, 16-17)。擾動為39號機組跳閘。擾動后40ms，可以測得三條聯(lián)絡(luò)線向該區(qū)域 電網(wǎng)傳輸?shù)墓β史謩e增加32MW，131MW，-246Mff，38號機組的頻率變化率為-0. 225,該機組 的慣性時間常數(shù)為69s，額定容量為100MW，按照公式（1)可求得該區(qū)域電網(wǎng)的有功不平衡 量為 32+131-246-0. 225*69*100/50 = -114MW，即有功缺額為 114MW。
【主權(quán)項】
1. 一種區(qū)域電網(wǎng)有功不平衡量測量方法，其特征在于：包括如下步驟： (1) 測量區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)出每臺發(fā)電機i的有功不平衡量APi; (2) 測量該區(qū)域電網(wǎng)與外部電網(wǎng)每條聯(lián)絡(luò)線1擾動前的傳輸功率Pi。和擾動后的傳輸 功率Pu,進而計算出每條聯(lián)絡(luò)線1上的有功功率變化APi= (Pu-Pi。）； 0)通過公式，計算該區(qū)域電網(wǎng)的有功不平衡量AP;其中，N。為 該區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)發(fā)電機總數(shù)，Ni為該區(qū)域電網(wǎng)與外部電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線總數(shù)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的區(qū)域電網(wǎng)有功不平衡量測量方法，其特征在于：所述步驟 (1)中測量區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)每臺發(fā)電機i的有功不平衡量APi的方式是：測量擾動前后區(qū) 域電網(wǎng)內(nèi)每臺發(fā)電機i的頻率變化率dfi/dt，進而計算出每臺發(fā)電機i的有功不平衡量其中，f。為系統(tǒng)額定頻率，T1為第i臺發(fā)電機的慣性時間常數(shù)，S1為第i 臺發(fā)電機的額定容量。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種區(qū)域電網(wǎng)有功不平衡量測量方法，包括如下步驟：(1)測量區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)出每臺發(fā)電機i的有功不平衡量ΔPi；(2)測量該區(qū)域電網(wǎng)與外部電網(wǎng)每條聯(lián)絡(luò)線l擾動前的傳輸功率Pl0和擾動后的傳輸功率Pl1，進而計算出每條聯(lián)絡(luò)線l上的有功功率變化ΔPl＝(Pl1-Pl0)；(3)通過公式計算該區(qū)域電網(wǎng)的有功不平衡量ΔP。通過實測電力系統(tǒng)擾動前后區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)所有發(fā)電機的頻率變化率以及該區(qū)域電網(wǎng)與外部電網(wǎng)所有聯(lián)絡(luò)線的傳輸功率的變化實時地計算該區(qū)域電網(wǎng)的有功不平衡量；對區(qū)域電網(wǎng)的運行狀態(tài)有了整體的把握并為實施下一步控制措施提供參考，為區(qū)域電網(wǎng)實施切機、減載等控制措施提供了依據(jù)，為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行提供了保障。
【IPC分類】G01R21/00
【公開號】CN105203836
【申請?zhí)枴緾N201510549245
【發(fā)明人】李曄, 薄志謙, 張鷺, 王慶平, 張保會, 趙穎科, 牟穎, 馬曉偉, 王林
【申請人】許繼集團有限公司, 西安交通大學(xué), 國家電網(wǎng)公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年8月31日