[发明专利]抑制电力系统低频振荡的控制方法

说明书

本发明公开了一种抑制电力系统低频振荡的控制方法，通过频率检测模块检测电力系统频率，并通过电流互感器检测电力线路功率，将两者的偏差量加权求和，确定柔性负荷控制的调整总量，再通过事先确定的柔性负荷优先级排序机制，确定具体需要控制的负荷，并对负荷进行远程控制，达到抑制电力系统低频振荡的效果。该方法将通过系统频率偏差以及线路功率偏差加权求和来计算系统整体偏差，获得更好的功率振荡抑制效果，并且考虑了柔性负荷的优先级排序，以最小的动作为代价来抑制系统低频振荡，减小了控制对负荷正常运行的不利影响。

技术领域

本发明涉及一种电力系统控制方法，尤其涉及一种具有大规模柔性负荷的电力系统的低频振荡抑制控制方法。

背景技术

电力系统暂态控制领域中，电力系统稳定问题是电力系统暂态控制的根本问题。随着新能源的不断接入和电网规模的不断扩大，在提升可再生能源接入水平和电力系统运行效率的同时，电力系统振荡失稳问题也变得越来越突出。近年来各国相继发生因低频振荡引发的大规模的停电事故，抑制电力系统低频振荡显得非常重要。

柔性负荷能够主动参与电网运行控制，在智能电网的发展中发挥越来越重要的作用。相比于传统发电侧资源，柔性负荷参与电力系统运行控制具有潜力大、零排放、响应速度快等优势。如果在低频振荡抑制控制中考虑柔性负荷，那么电力系统的暂态稳定性将大大提高。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明提出一种抑制电力系统低频振荡的控制方法，引入柔性负荷参与“网-荷”控制，提高电力系统稳定性。

技术方案：本发明所采用的技术方案是一种抑制电力系统低频振荡的控制方法，包括以下步骤：

(1)通过频率检测模块测得电力系统频率，通过功率检测模块获得线路传输功率。其中，电力系统频率是通过计算单相电压信号过零点的时间间隔来确定的；线路的传输功率是通过电流互感器检测输电线路的电流，再乘以该输电线路的额定电压得到。

(2)分别将步骤1中实际测量的电力系统频率和线路传输功率与各自的额定值相减，得到系统频率偏差和线路功率偏差；通过系统频率偏差和线路功率偏差来计算柔性负荷的调整总量，柔性负荷为该电力系统中功率可变的用电设备，其计算方法如下式：

P_{L_flex}＝-k_f.Δf-k_P.ΔP_ab (1)

其中，P_{L_flex}为柔性负荷的调整总量，Δf为系统频率偏差，ΔP_ab为线路功率偏差，k_f和k_P为加权比例系数，通过粒子群算法确定k_f和k_P，其中k_f恒为正，而k_P的符号与柔性负荷的位置有关，当柔性负荷位于线路的始端时k_P为正，当柔性负荷位于线路的末端时k_P为负；线路的始端和末端由线路中电流方向确定，电流由始端流向末端。所述k_f和k_P通过粒子群算法来确定，在该算法中，适应度函数定义为振荡功率的误差平方积分(ISE)的形式：

其中T为仿真的时间。

(3)根据各柔性负荷的优先级排序，按照该优先级的顺序将各柔性负荷的可调整功率依次累加，直至累加功率大于或等于柔性负荷的调整总量时停止累加，确定需要实施控制的目标柔性负荷。其中，柔性负荷的优先级排序按照其调用成本确定，调用成本较低的负荷取较高的优先级，按照调用成本由低到高的顺序将柔性负荷的优先级由高到低排列。