專利名稱：考慮參數(shù)時(shí)變性的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性評(píng)估裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性評(píng)估技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種考慮參數(shù)時(shí)變性的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性評(píng)估裝置及方法。
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的分析和判別是電力系統(tǒng)研究中經(jīng)典問(wèn)題之一。迄今為止，研究暫態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題的分析方法主要有四大類，即數(shù)值積分法、直接法、混合分析法以及基于軌跡信息的穩(wěn)定性分析法。數(shù)值積分法是電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析的基本方法，它可以適應(yīng)各種詳·細(xì)元件的數(shù)學(xué)模型，且分析結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。其固有缺陷是缺乏工程上的定性穩(wěn)定識(shí)別判據(jù)，只能采用有限的觀察時(shí)間及足夠大門檻值作為系統(tǒng)是否穩(wěn)定的判據(jù)。此外，它是完全依賴于元件的模型和參數(shù)，當(dāng)模型或參數(shù)不完全準(zhǔn)確時(shí)，其結(jié)果必然有誤差。直接法是一種嚴(yán)格定量的暫態(tài)穩(wěn)定分析方法，能基于靈敏度方法給出系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定極限，但暫態(tài)能量的計(jì)算受模型的限制，所采用的能量函數(shù)的誤差將影響計(jì)算的結(jié)果。另外，直接法僅適用于分析電力系統(tǒng)第一擺的穩(wěn)定性，具有一定的局限性。為了兼顧以上兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，G.A. Maria等人提出了混合法，其基本思路為首先逐步積分計(jì)算持續(xù)故障和故障后軌線，再使用直接法評(píng)估系統(tǒng)的穩(wěn)定程度。近十年來(lái)，基于混合法思想的在線安全穩(wěn)定預(yù)防控制技術(shù)已日趨成熟，并已得到了實(shí)際應(yīng)用，是一種比較實(shí)用的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析方法。后繼的研究則主要集中在如何提高穩(wěn)定能量裕度計(jì)算的精度和仿真計(jì)算的速度兩方面。軌跡分析方法是一種沿著混合法思路的新嘗試，其思想是根據(jù)暫態(tài)能量沿故障后軌跡變化的特點(diǎn)，給出了各發(fā)電機(jī)的不穩(wěn)定指標(biāo)。隨著廣域相量測(cè)量系統(tǒng)(WAMS，Wide AreaMeasurement System)在電力系統(tǒng)的安裝,動(dòng)態(tài)過(guò)程中機(jī)組的運(yùn)動(dòng)曲線可以直接測(cè)量而不必依賴數(shù)值計(jì)算，這無(wú)疑為電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)的緊急控制提供了新的發(fā)展契機(jī)。WAMS可以在同一參考時(shí)間下捕捉到互聯(lián)大系統(tǒng)各點(diǎn)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)過(guò)程，且數(shù)據(jù)更新速度達(dá)到ms級(jí)，為電力系統(tǒng)的暫態(tài)不穩(wěn)定性的實(shí)時(shí)識(shí)別提供了可能，其基本思想是利用WAMS提供的系統(tǒng)軌跡信息，挖掘軌跡信息背后的規(guī)律和機(jī)理，找出軌跡信息與系統(tǒng)穩(wěn)定性之間的關(guān)系，從而獲得穩(wěn)定判據(jù)和穩(wěn)定裕度。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目在于提供一種考慮參數(shù)時(shí)變性的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性評(píng)估裝置及方法，能夠?qū)崟r(shí)快速地識(shí)別電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性，為采取緊急控制措施提供必要的依據(jù)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種考慮參數(shù)時(shí)變性的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性評(píng)估裝置，包括依次連接的數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、角速度-功角相平面分析模塊、不平衡功率-功角相平面分析模塊以及參數(shù)時(shí)變性影響評(píng)估模塊，同時(shí)所述不平衡功率-功角相平面分析模塊和參數(shù)時(shí)變性影響評(píng)估模塊均與數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊相連接。一種考慮參數(shù)時(shí)變性的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性評(píng)估裝置的評(píng)估方法包括如下步驟步驟I :由數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊對(duì)廣域動(dòng)態(tài)信息系統(tǒng)(WAMS)實(shí)測(cè)發(fā)電機(jī)響應(yīng)信息即功角、角速度及不平衡動(dòng)率進(jìn)行濾波、歸一化數(shù)據(jù)處理，將數(shù)據(jù)傳遞到角速度-功角相平面分析模塊；步驟2 :由角速度-功角相平面分析模塊計(jì)算反映發(fā)電機(jī)角速度-功角相平面的凹凸性指標(biāo)1，計(jì)算公式如式(1)，當(dāng)τ>0時(shí)，執(zhí)行步驟3進(jìn)行后續(xù)計(jì)算，否則返回步驟I計(jì)算下一時(shí)刻的τ ；
權(quán)利要求
1.一種考慮參數(shù)時(shí)變性的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性評(píng)估裝置，其特征在于包括依次連接的數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、角速度-功角相平面分析模塊、不平衡功率-功角相平面分析模塊以及參數(shù)時(shí)變性影響評(píng)估模塊，同時(shí)所述不平衡功率-功角相平面分析模塊和參數(shù)時(shí)變性影響評(píng)估模塊均與數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊相連接。
2.權(quán)利要求I所述評(píng)估裝置的評(píng)估方法其特征在于包括如下步驟 步驟I :由數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊對(duì)廣域動(dòng)態(tài)信息系統(tǒng)WAMS實(shí)測(cè)發(fā)電機(jī)響應(yīng)信息即功角、角速度及不平衡動(dòng)率進(jìn)行濾波、歸一化數(shù)據(jù)處理，將數(shù)據(jù)傳遞到角速度-功角相平面分析模塊； 步驟2 由角速度-功角相平面分析模塊計(jì)算反映發(fā)電機(jī)角速度-功角相平面的凹凸性指標(biāo)1，計(jì)算公式如式(1)，當(dāng)τ>0時(shí)，執(zhí)行步驟3進(jìn)行后續(xù)計(jì)算，否則返回步驟I計(jì)算下一時(shí)刻的τ ；
全文摘要
一種考慮參數(shù)時(shí)變性的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性評(píng)估裝置及方法，首先由數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊對(duì)WAMS實(shí)測(cè)發(fā)電機(jī)響應(yīng)信息進(jìn)行濾波、歸一化數(shù)據(jù)處理，將數(shù)據(jù)傳遞到角速度-功角相平面分析模塊；然后由角速度-功角相平面分析模塊計(jì)算反映發(fā)電機(jī)角速度-功角相平面的凹凸性指標(biāo)τ，當(dāng)τ>0時(shí)，才將數(shù)據(jù)傳遞到后續(xù)的不平衡功率-功角相平面分析模塊，由其計(jì)算反映發(fā)電機(jī)不平衡功率-功角相平面的凹凸性指標(biāo)μ，當(dāng)μ>0時(shí)，才將數(shù)據(jù)傳遞到最終的參數(shù)時(shí)變性影響評(píng)估模塊，由其計(jì)算等值系統(tǒng)的時(shí)變參數(shù)Y(ti)，然后計(jì)算參數(shù)時(shí)變性影響的指標(biāo)ε，只有當(dāng)τ、μ及ε·Δω同時(shí)大于零時(shí)，才得出系統(tǒng)將失去暫態(tài)穩(wěn)定的判斷；能夠?qū)崟r(shí)快速地識(shí)別電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性，為采取緊急控制措施提供必要的依據(jù)。
文檔編號(hào)H02J3/00GK102882205SQ201210215159
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者張保會(huì), 郝治國(guó), 吳麗華, 王青, 馬世英, 李曉珺, 胡雪凱 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué), 中國(guó)電力科學(xué)研究院