[发明专利]发电机、输电线路及机网预警预控方法和系统

说明书

本发明涉及一种发电机、输电线路及机网预警预控方法和系统，精确计算和控制发电机或输电线路动态储备功率的方法和机网协调安全稳定运行预警预控系统，可指导发电厂或变电站值班员趋向坚强电网方向协调发电机或输电线路稳定运行，并对潜在不稳定运行状态报警。实时计算发电机或输电线路动态储备功率，计算机网协调PQ曲线范围，指导发电厂或变电站安全稳定调节，确保厂站所有自动稳定调节装置实时具有足够的事故储备调节空间和有效热备用，在系统扰动状态下能够准确调节，避免因失去调节空间而失效，或超调引起保护误动或二次扰动；确保厂站整体事故储备功率的实时优质化、最大化，实现厂站和调度共管机网协调安全稳定运行机制。

技术领域

本发明涉及发电厂、变电站电气系统的安全稳定运行预警预控。具体说，是涉及一种发电机、输电线路储备功率精确计算和控制方法，以及机网协调安全稳定运行预警预控系统。

背景技术

在电力系统运行中，运行人员需要不断监视和分析发电厂及电力系统运行状况，人为或自动化调整系统及发电厂有功和无功分配，以维持系统频率和电压在许可范围内，确保最大限度保证系统和同步发电机稳定运行，并在系统异常状态下可以直观监视和分析系统或发电机的扰动状态，对扰动源进行分析和事故处理。目前，国内电力系统或发电厂已经使用发电厂多机向量图，多发电厂电力系统多机向量图，来分析发电机及系统运行状态，专利ZL02125299.8和CN200910081866.9即涉及了这方面的技术。例如针对图1所示电力系统图，图2示出电力系统电压向量图，目前已采用图3a-3d和图4a-4d界面显示A电厂有关隐极和凸极同步发电机和电气系统状态，其中#1隐极同步发电机表示为图3a隐极同步发电机等效电路，图3b隐极同步发电机向量图，图3c隐极同步发电机PQ图，图3d隐极同步发电机复合功角；#3凸极同步发电机表示为图4a凸极同步发电机等效电路，图4b为凸极同步发电机向量图，图4c为凸极同步发电机PQ图，图4d凸极同步发电机复合功角。尽管上述有关模型可以直观显示发电机和电气系统的运行状态，并能直观显示电气系统和发电机扰动状态，但还不具备精确计算发电机或电气系统事故储备容量的能力，以及指导现场向电网坚强稳定方向调节的能力。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种发电机、输电线路动态储备功率精确计算和控制方法，以及机网协调安全稳定运行预警预控系统，它包括：同步发电机动态储备功率的计算和控制方法，发电厂机网协调动态储备功率的计算和控制方法，输电线路动态储备功率的计算和控制方法，同步发电机动态储备功率的计算和控制系统，发电厂机网协调安全稳定运行预警预控系统，变电站机网协调安全稳定运行预警预控系统几方面。

本发明同步发电机动态储备功率的计算和控制方法

包括步骤：a、采集电气量，监控装置程序处理；

其中：还包括步骤：

b、给出发电机调节器调整范围:

1)设置正常运行状态下发电机自动电压控制装置AVC、发电机自动发电控制装置AGC等缓速调节装置最大许可调节范围，为发电机正常运行的调节范围，称为发电机AVC调整PQ曲线；

2)设置异常状态下发电机自动励磁调节器AVR、电力系统稳定装置PSS、励磁抑制扰动装置、一次调频等快速调节装置最大许可调节范围，为发电机自动稳定调节装置在发电机扰动状态下的调节范围，称为发电机AVR调整PQ曲线；

3)发电机AVC调整PQ曲线与发电机AVR调整PQ曲线之间区域为发电机正常运行时禁止PQ点进入的区域，称为发电机禁运区域，用于发电机预留必须的事故储备容量。

c、无功储备计算方法：

AVC总无功储备：过发电机PQ点水平线与发电机AVC调整PQ曲线左侧、右侧两交点之间的水平距离长度为AVC总无功储备。