一種解決單時(shí)間斷面問(wèn)題的電壓穩(wěn)定預(yù)測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種解決單時(shí)間斷面問(wèn)題的電壓穩(wěn)定預(yù)測(cè)方法，包括以下步驟：1)獲得每個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)在不同的負(fù)荷增長(zhǎng)率λ時(shí)的電壓相量和電流相量；2)將電壓相量和電流相量作為PMU的測(cè)量量，通過(guò)含有最小二乘法辨識(shí)獲得各個(gè)時(shí)期每個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的外部系統(tǒng)等值模型的參數(shù)；3)根據(jù)外部系統(tǒng)等值模型的參數(shù)，通過(guò)計(jì)算得到阻抗指標(biāo)LZ、第一負(fù)荷裕度指標(biāo)Lbs和第二負(fù)荷裕度指標(biāo)Lbss；4)根據(jù)第二負(fù)荷裕度指標(biāo)Lbss和基于此指標(biāo)基礎(chǔ)上的敏感系數(shù)Csen，得到電壓穩(wěn)定預(yù)測(cè)指標(biāo)LVSPI。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有更加準(zhǔn)確的找出系統(tǒng)最可能發(fā)生電壓失穩(wěn)的節(jié)點(diǎn)，為電壓穩(wěn)定的控制爭(zhēng)取了時(shí)間，從而提高了電壓穩(wěn)定的控制精度等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】—種解決單時(shí)間斷面問(wèn)題的電壓穩(wěn)定預(yù)測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電壓穩(wěn)定預(yù)測(cè)方法，尤其是涉及一種解決單時(shí)間斷面問(wèn)題的電壓穩(wěn)定預(yù)測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著西電東送、全國(guó)聯(lián)網(wǎng)和電力市場(chǎng)的推進(jìn)，電力系統(tǒng)的空間范圍不斷擴(kuò)大，形成了廣域的電力系統(tǒng)，使得電網(wǎng)的穩(wěn)定監(jiān)視和控制顯得越來(lái)越重要，大規(guī)?；ヂ?lián)的電力系統(tǒng)的問(wèn)來(lái)發(fā)展方向是:廣域?qū)崟r(shí)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與控制。電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程范圍很廣而且動(dòng)態(tài)行為非常的復(fù)雜，對(duì)電力系統(tǒng)影響較大的不正常運(yùn)行情況主要有:設(shè)備過(guò)負(fù)荷，非同步運(yùn)行、次同步諧振、低頻振蕩，電壓崩潰、頻率崩潰，同步發(fā)電機(jī)短時(shí)失磁異步運(yùn)行，自勵(lì)磁等，動(dòng)態(tài)信息在人們對(duì)大電網(wǎng)擾動(dòng)過(guò)程監(jiān)測(cè)、調(diào)度運(yùn)行、事故后恢復(fù)以及控制中都起著基礎(chǔ)性的作用。國(guó)外近幾年的大停電事故的教訓(xùn)，使我們認(rèn)識(shí)到了大電網(wǎng)崩潰事故的發(fā)生往往不是單個(gè)系統(tǒng)元件故障直接導(dǎo)致的結(jié)果，而是系統(tǒng)在擾動(dòng)后的動(dòng)態(tài)過(guò)程中的決策失誤和連鎖反應(yīng)造成的，加強(qiáng)大規(guī)?；ヂ?lián)的電力系統(tǒng)的廣域?qū)崟r(shí)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與控制就顯得尤為迫切。而且大區(qū)電網(wǎng)的互聯(lián)運(yùn)行在時(shí)間上要求同步測(cè)量以及對(duì)大規(guī)?；ヂ?lián)電網(wǎng)的廣域?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的實(shí)現(xiàn)也是現(xiàn)代電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)和要求。
[0003]近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外發(fā)生了多起大停電事故，通過(guò)對(duì)多次大停電事故進(jìn)行總結(jié)和分析研究，人們對(duì)導(dǎo)致大停電的誘因有一定的認(rèn)識(shí):
[0004]①電力系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)落后，難以給運(yùn)行調(diào)度人員實(shí)時(shí)提供電網(wǎng)運(yùn)行信息；
[0005]②缺乏在線實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)安全分析技術(shù)；
[0006]⑧傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的保護(hù)和穩(wěn)定控制只能依賴于局部信息，很難做到全局優(yōu)化協(xié)調(diào)，從而導(dǎo)致電網(wǎng)發(fā)生連鎖事故發(fā)生。
[0007]因此，從這個(gè)角度上說(shuō)，為了實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行情況，建立一種物理概念清晰、計(jì)算簡(jiǎn)單、易于觀察的在線電壓穩(wěn)定指標(biāo)也顯得非常重要。挖掘有效的電壓穩(wěn)定指標(biāo)，能夠預(yù)防和控制可能發(fā)生的電壓崩潰事故，且快速而又符合精度要求的計(jì)算方法是在線辨識(shí)算法重要的特征。研究有效的預(yù)測(cè)系統(tǒng)可能發(fā)生電壓崩潰的方法對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行控制具有重要意義?；贕PS技術(shù)的WAMS能實(shí)時(shí)測(cè)量廣域分布的電力系統(tǒng)狀態(tài)和參數(shù)，為基于局部信息的電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制向全網(wǎng)協(xié)調(diào)穩(wěn)定控制方向發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。對(duì)靜態(tài)電壓穩(wěn)定的監(jiān)視來(lái)說(shuō)，相量測(cè)量可望成為一個(gè)重要的數(shù)據(jù)來(lái)源。PMU測(cè)得的相量值通過(guò)通信線路，實(shí)時(shí)送到調(diào)度中心并顯示給調(diào)度員，調(diào)度員很容易知道電網(wǎng)的電壓水平?；趶V域測(cè)量技術(shù)的電壓穩(wěn)定性分析，避免了一般潮流計(jì)算或狀態(tài)估計(jì)的迭代過(guò)程，具有較高的準(zhǔn)確性。
[0008]電壓穩(wěn)定指標(biāo)分析就是其中的一種方法，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)基于同步相量測(cè)量的電壓穩(wěn)定分析方法和電壓穩(wěn)定指標(biāo)進(jìn)行了大量的研究，并取得了一定的成果。主要可以歸為兩類:直接利用廣域測(cè)量就地信息推導(dǎo)的電壓穩(wěn)定指標(biāo)；基于電力系統(tǒng)等值為簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)和推導(dǎo)等值網(wǎng)絡(luò)的電壓穩(wěn)定指標(biāo)的思想。但是不管哪種方法都存在誤差，前者沒(méi)有考慮系統(tǒng)的影響，是局部指標(biāo)；后者在系統(tǒng)等值辨識(shí)時(shí)存在誤差:狀態(tài)間系統(tǒng)變化大時(shí)存在模型誤差，狀態(tài)間系統(tǒng)變化小時(shí)存在計(jì)算誤差，且受負(fù)荷模型影響。
[0009]綜上所述，PMU同步相量測(cè)量可以在線、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地測(cè)定系統(tǒng)參數(shù)，為電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)分析與控制提供了一種新的思路和方法，但挖掘的電壓穩(wěn)定評(píng)估指標(biāo)仍需盡量減小誤差問(wèn)題，并針對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行方案解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種解決單時(shí)間斷面問(wèn)題的電壓穩(wěn)定預(yù)測(cè)方法。
[0011]本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0012]一種解決單時(shí)間斷面問(wèn)題的電壓穩(wěn)定預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0013]I)獲得每個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)在不同的負(fù)荷增長(zhǎng)率λ時(shí)的電壓相量和電流相量；
[0014]2)將電壓相量和電流相量作為PMU的測(cè)量量，通過(guò)含有最小二乘法辨識(shí)獲得各個(gè)時(shí)期每個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的外部系統(tǒng)等值模型的參數(shù)；
[0015]3)根據(jù)外部系統(tǒng)等值模型的參數(shù)，通過(guò)計(jì)算得到阻抗指標(biāo)Lz、第一負(fù)荷裕度指標(biāo)Lbs和第二負(fù)荷裕度指標(biāo)Lbss ；
[0016]4)根據(jù)第二負(fù)荷裕度指標(biāo)Lbss和基于此指標(biāo)基礎(chǔ)上的敏感系數(shù)Csen，得到電壓穩(wěn)定預(yù)測(cè)指標(biāo)Lvspi。
[0017]所述的阻抗指標(biāo)Lz計(jì)算過(guò)程如下:
[0018]對(duì)于負(fù)荷節(jié)點(diǎn)η,負(fù)荷模型采用恒阻抗模型，
【權(quán)利要求】
1.一種解決單時(shí)間斷面問(wèn)題的電壓穩(wěn)定預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)獲得每個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)在不同的負(fù)荷增長(zhǎng)率λ時(shí)的電壓相量和電流相量； 2)將電壓相量和電流相量作為PMU的測(cè)量量，通過(guò)含有最小二乘法辨識(shí)獲得各個(gè)時(shí)期每個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的外部系統(tǒng)等值模型的參數(shù)； 3)根據(jù)外部系統(tǒng)等值模型的參數(shù)，通過(guò)計(jì)算得到阻抗指標(biāo)Lz、第一負(fù)荷裕度指標(biāo)Lbs和第二負(fù)荷裕度指標(biāo)Lbss ； 4)根據(jù)第二負(fù)荷裕度指標(biāo)Lbss和基于此指標(biāo)基礎(chǔ)上的敏感系數(shù)Csm，得到電壓穩(wěn)定預(yù)測(cè)指標(biāo)Lvspi。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種解決單時(shí)間斷面問(wèn)題的電壓穩(wěn)定預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述的阻抗指標(biāo)Lz計(jì)算過(guò)程如下: 對(duì)于負(fù)荷節(jié)點(diǎn)n，負(fù)荷模型采用恒阻抗模型，則2, *尾+/美?阻抗模值為
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種解決單時(shí)間斷面問(wèn)題的電壓穩(wěn)定預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述的第一負(fù)荷裕度指標(biāo)Lbs和第二負(fù)荷裕度指標(biāo)Lbss計(jì)算如下:對(duì)于負(fù)荷節(jié)點(diǎn)II，負(fù)荷模型采用恒功率模型
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種解決單時(shí)間斷面問(wèn)題的電壓穩(wěn)定預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述的電壓穩(wěn)定預(yù)測(cè)指標(biāo)Lvspi計(jì)算如下:通過(guò)各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的敏感系數(shù)來(lái)分析電壓穩(wěn)定預(yù)測(cè)指標(biāo)，敏感系數(shù)即指標(biāo)Lbss (η)對(duì)功率求導(dǎo)數(shù)
【文檔編號(hào)】H02J3/12GK103647284SQ201310500932
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月22日
【發(fā)明者】程浩忠, 張健, 鄭真, 孫全才, 王 琦, 宋越, 楊堤, 方斯頓, 劉麗平 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué), 國(guó)家電網(wǎng)公司, 中國(guó)電力科學(xué)研究院, 江蘇省電力公司