[发明专利]计及输电断面限额的电网频率自适应紧急控制方法

说明书

本发明公开了一种计及输电断面限额的电网频率自适应紧急控制方法，属于电力系统安全稳定控制技术领域。本发明根据单位有功控制代价、输电断面有功灵敏度对可控措施进行分群，再以控制代价最小为目标，在保持离线措施总量不变的前提下，计及输电断面安全稳定限额约束，计算各个可控措施群的控制量，将可控措施群及其控制量分解到具体的可控措施及其控制量，作为紧急控制在线策略。本发明能够通过故障后校核在线策略时效性、控制系统压板状态一致性和在线措施总量与离线措施总量偏差度，进行在线策略与离线策略的选择，实现电网频率自适应紧急控制。

技术领域

本发明属于电力系统安全稳定控制技术领域，更准确地说，本发明涉及一种适用于计及输电断面安全稳定限额的电网频率自适应紧急控制的方法。

背景技术

当故障造成的有功缺失或过剩量占电网负荷或发电的比例超过一定范围时，电网就会出现频率安全问题。为了保障电网遭受大功率冲击后的频率安全，需要在检测到大功率冲击时尽快实施送、受端电网间直流系统的紧急功率调制，以及切除负荷或发电机，以抑制电网频率的快速下降或上升，阻止故障的进一步演化，降低故障处置的安全风险。

文献“多直流馈入受端电网频率紧急协调控制系统设计与应用”(电力系统自动化，2017年第8期)针对直流系统故障后功率损失造成的受端电网频率安全问题，提出将直流系统功率损失总量与设定门槛之差作为控制总量、按优先级确定具体措施(多直流协调控制、抽蓄切泵控制和快切负荷控制)的电网频率紧急控制方法。由于该方法没有在线校核具体措施实施后潮流分布变化是否会导致输电断面潮流越安全稳定限额，因而在电网实际运行状态与离线研究方式的失配度较大、特别是电网分区之间潮流差异较大且直流系统参与频率紧急控制时，基于离线策略控制的电网频率紧急控制系统动作后完全有可能会造成输电断面越安全稳定限额。

为此，本发明提出以控制代价最小为目标，在保持电网频率紧急控制离线措施总量不变的前提下，计及输电断面安全稳定限额约束，计算电网频率紧急控制在线策略。通过故障后实时校核在线策略时效性、控制系统压板状态一致性和在线措施总量与离线措施总量偏差度，进行在线策略与离线策略的选择，可实现计及输电断面安全稳定限额的电网频率自适应紧急控制，不仅适用于受端电网的频率紧急控制，同样适用于送端电网、独立电网的频率紧急控制。

发明内容

本发明目的是：针对以上现有技术中的不足，提出一种能够根据有功控制总量要求，以控制代价最小化为目标，计及输电断面安全稳定限额约束的电网频率紧急控制在线策略计算方法，以及在检测到预想故障时选择在线策略或离线策略用于实时控制的方法。

本发明的基本原理在于：在电网中发电机组成和负荷水平变化不大的条件下，影响故障后电网暂态频率变化幅度的主要因素是故障给电网带来的有功冲击量，与故障类型及地点关系都不大；进一步，在电网频率紧急控制实时性差别不大的条件下，为了减小故障后电网暂态频率的变化幅度，有功控制总量是主要参数，与措施地点及措施组成关系都不大。但是，电网输电断面潮流变化量不仅与故障有功冲击量、类型及地点都紧密相关，也与电网频率紧急控制措施的控制量及其地点及组成都紧密相关，而且与电网实时运行状态紧密相关。因此，针对不同故障，基于离线策略的有功控制总量，根据电网的实时运行状态，通过不同措施的优化组合，可以满足输电断面安全稳定限额约束的要求。

具体地说，本发明是采用以下技术方案实现的，包括紧急控制在线策略生成流程和预想故障发生后的紧急控制策略选择流程两个相互独立循环流程，其中，

紧急控制在线策略生成流程包括以下步骤：