[发明专利]一种冲击扰动后互联电网的暂态稳定控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，具体涉及一种冲击扰动后互联电网的暂态稳定控制方法。

背景技术

随着区域电网之间互联程度的增加，尤其是长治～南阳～荆门特高压试验示范工程的投运，使得我国电网成为世界最大的跨区域互联电网。冲击扰动发生后，常常在联络线上产生功率波动，当冲击扰动达到一定程度，将会在联络线输电断面处发生功角失步，造成系统功角失稳，尤其特高压联络线上会产生大幅功率波动，并成为电网中最薄弱的输电断面，不仅影响了华北-华中互联电网的稳定水平，限制了特高压联络线输电能力的提高，影响了特高压线路充分发挥其大规模输电的社会和经济效益。

目前电网中针对冲击扰动发生的预防措施是限制联络线输送功率，进行大量的n-1计算，保证系统在冲击扰动发生后能够保证系统的稳定性。实际运行中，传统的控制方法主要基于离线计算策略表、在线匹配的方法，但是这种预案型控制策略表不能计及电网所有故障模式，现代电网故障地点和时间多变，严重程度也不相同，容易因为控制策略不匹配引起系统失稳或者控制过量。因此需要研究预测型的基于在线计算的实时暂态稳定控制方法。在针对互联电网冲击扰动的暂态稳定实时控制方法方面，目前国内外尚未见相关的报道。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种冲击扰动后互联电网的暂态稳定控制方法，基于冲击扰动后电网的暂态能量函数，根据联络线功率波动的能量传播特性，建立联络线割集势能函数，通过联络线割集势能曲线和联络线两端母线相角差，预测互联电网的功角稳定性，计算出现功角失稳时切除机组的功率。本发明可运用于电力系统的理论和仿真分析，掌握冲击扰动后暂态能量在电网中的传播特性，预测互联电网的稳定性，计算保持稳定的控制量，利于系统运行、分析人员及时采取有效的措施，提高电力系统的安全稳定运行水平。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

提供一种冲击扰动后互联电网的暂态稳定控制方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：冲击扰动发生后，互联电网进入暂态过程，基于暂态能量函数方法，根据互联电网中采集的联络线传输功率和两端相角差，计算该联络线割集的暂态势能，做出该联络线势能随时间的波动曲线；

步骤2：根据采集的联络线两端母线相角差，计算联络线相角变化率，做出相角变化率曲线；

步骤3：根据互联电网功角稳定预测判据判断互联电网是否出现功角失稳，若是，则启动暂态稳定控制策略的计算，控制对象为送端系统发电机；若否，则表明互联电网在下一摆能够保持稳定；

步骤4：根据暂态稳定控制策略的计算确定切除机组的功率，并返回步骤3继续执行，直至互联电网不出现功角失稳。

所述步骤1中，暂态能量函数采用了忽略阻尼的多机系统结构保持的拓扑李亚普诺夫函数模型：