[发明专利]大电网功率振荡评估方法与系统

说明书

本发明提供一种大电网功率振荡评估方法，包括：对多机交流系统模型施加强度与频率随机变化的第一激励，引发电网发生强迫振荡，通过修改PSS参数引发电网发生负阻尼振荡，分别获取电网发生振荡后的系统动态频率与联络线功率的波动数据；基于联络线功率波动与频率偏差公式，建立联络线功率波动的安全域；基于半解析法计算振荡下联络线功率波动的域内概率；根据域内概率计算结果评估低频振荡对电力系统的影响，对于域内概率有稳态值的状态，发送振荡事件信息，对于域内概率持续降低的状态，发布告警信息和振荡事件信息。利用本发明可克服现有低频振荡评估方法的不足，实现利用联络线功率波动评估系统安全运行概率，同时计算方法有效快速。

技术领域

本发明涉及智能电网领域，尤其是电力系统功率振荡评估技术，具体而言涉及大电网功率振荡评估方法与系统

背景技术

当前，低频振荡已成为限制互联电网区域间功率传输能力、影响系统安全稳定运行的突出问题。低频振荡主要表现为同步运行的电力系统受到扰动后由于阻尼不足而引起发电机转子间的持续相对摇摆，在电气上表现为发电机功角、联络线功率和母线电压等的持续振荡，其振荡频率一般在0.1～2.5Hz之间。

随着区域电网互联，电网规模的不断扩大，电力系统发生低频振荡现象的频率增加，对电网安全运行造成威胁。电力系统安全评估研究中具有代表性的是基于确定性模型的DyLiacco安全分析构想，但其是基于确定性模型展开的研究方法，没有考虑随机因素且仅提供二元信息，无法提供系统整体安全性测度，存在局限性。因此从概率安全角度评估电网发生低频振荡后的稳定性问题是必要的。

目前低频振荡的问题研究主要涉及振荡机理、振源定位、振幅抑制等，对于低频振荡的评估问题大多基于功角稳定、频率稳定展开，尚未见基于联络线功率与随机激励作用下的电力系统低频振荡评估方案，传统的基于随机激励对电力系统问题的分析方法大多以蒙特卡洛仿真为主，其计算精度高但收敛速度慢。

发明内容

本发明的目的在于提出一种大电网功率振荡评估方法与系统，基于区间联络线振荡响应建立与频率波动相适应的安全域，对低频振荡下电力系统的安全稳定运行提供概率性指标，并根据获得的指标评估电力系统动态安全问题，对于不安全的振荡现象按严重程度发送不同的告警信息。

根据本发明目的的第一方面，提出一种大电网功率振荡评估方法，包括：

步骤1、对多机交流系统模型施加强度与频率随机变化的第一激励，引发电网发生强迫振荡，通过修改PSS参数引发电网发生负阻尼振荡，分别获取电网发生振荡后的系统动态频率与联络线功率的波动数据；

步骤2、基于电网发生振荡后的系统动态频率与联络线功率的波动数据，建立联络线功率波动的安全域；

步骤3、基于半解析法，计算振荡下的联络线功率波动的域内概率；

步骤4、根据域内概率的计算结果，评估低频振荡对电力系统的影响，其中：

对于域内概率有稳态值的状态，发送振荡事件信息；

对于域内概率持续降低的状态，发布告警信息和振荡事件信息。

本发明以上方案提出的大电网功率振荡评估方法，将联络线功率与频率相联系，建立的联络线功率安全域与频率安全域相适应，通过最终域内概率结果可以评估系统安全稳定运行状态。