[发明专利]针对配置距离型后备保护的电网的连锁跳闸预防方法

摘要

本发明是指一种针对配置距离型后备保护的电网的连锁跳闸预防方法，包括：针对配置了距离型后备保护的电网，并针对连锁跳闸场景，给出衡量电网运行状态与临界之间的距离的表达形式；构建以实现电网运行状态与临界运行状态之间的距离最大化为目标，以电网的发电机组输出功率为优化变量的优化模型；针对优化模型，给出优化的求解算法。本发明结合距离型后备保护的动作方程，并以调整电网机组功率为手段，通过预防的方法实现对连锁跳闸的防治，既可较为实际地反映电网连锁跳闸的真实场景，又可在减少切机、切负荷带来损失的情况下实现对连锁跳闸的防治。

主权项

1.针对配置距离型后备保护的电网的连锁跳闸预防方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：针对配置了距离型后备保护的电网，并针对电网的连锁跳闸场景，给出电网的实际运行状态与电网临界运行状态之间的距离的表示形式；具体包括：设电网的初始故障支路为L_j，当支路L_j被切除且电网的潮流重新调整后，对于电网中除支路L_j外的任一支路L_i，根据保护的幅值比较式动作方程，先给出如下的表示形式：Z_i·dist＝|Z_i·B|‑|Z_i·A|,i＝1,2,…,l   (1)式(1)中，l为电网中除了支路L_j以外的支路总数，Z_i·dist是支路L_i上的Z_i·B与Z_i·A之间的距离，而Z_i·B和Z_i·A则是由保护的整定阻抗和测量阻抗组合形成的阻抗，Z_i·B和Z_i·A的取值由相应距离保护的动作方程给出；由式(1)，给出衡量电网的运行状态与临界运行状态之间的距离D的表达形式，其形式如式(2)所示：D＝min(Z_i·dist),i＝1,2,…,l   (2)式(2)中，min表示从所有的Z_i·dist中取出其最小值，D表示的是在所有支路的参量Z_i·dist中的取最小值后所得的参量；由连锁跳闸的实际表现可知，对于式(2)中的D，当D<0时，电网发生连锁跳闸；当D＝0时，电网处于连锁跳闸的边界，当D>0时，电网不会发生连锁跳闸，而且D越大，电网越不易发生连锁跳闸，即电网的运行状态与临界状态之间的距离越远；步骤二：针对配置了距离型后备保护的电网，并针对连锁跳闸场景，以实现电网运行状态与临界运行状态之间的距离最大为目标，以发电机组的输出功率为优化变量，建立优化模型；在此优化模型中，目标函数如式(3)所示：max D＝max(minZ_i·dist),i＝1,2,…,l   (3)式(3)中，maxD的含义是使参量D达到最大；设初始故障发生前，电网的潮流方程为：f₀(x₀,u)＝0   (4)式(4)中，f₀为电网发生初始故障前代表潮流方程的等式约束映射关系，x₀为电网发生初始故障前的状态变量，u为发电机机组的输出功率，是待优化的变量；设初始故障发生前，电网的不等约束关系为：h₀(x₀,u)≤0   (5)式(5)中，h₀为初始故障发生前，由电网的节点电压，发电机所发的有功、无功功率以及支路功率等参量的上下限所确定的不等式约束关系；设电网在发生初始故障前后，节点注入功率不变，则电网在初始故障后经重新调整其潮流方程为：f₁(x₁,u)＝0   (6)式(6)中，f₁为初始故障切除后代表潮流方程的等式约束映射关系，x₁为电网潮流初始故障切除后电网的状态变量；设初始故障切除且电网重新调整后的不等约束关系为：h₁(x₁,u)≤0   (7)式(7)中，h₁为初始故障切除后，由电网的节点电压和发电机所发的有功、无功功率以及支路功率等参量的上下限所确定的不等式约束关系；综合式(3)～(7)，以实现电网运行状态与临界运行状态之间的距离最大为目标，以发电机组的输出功率为优化变量的优化模型为：步骤三：给出优化模型的求解算法：根据式(8)给出的优化模型，定义惩罚函数，并选择粒子群优化算法进行求解。