[发明专利]限定电力系统最大摇摆角的紧急控制方法

摘要

限定电力系统最大摇摆角的紧急控制方法，根据广域动态信息系统WAMS实测发电机响应，即功角、角速度和不平衡动率信息，实时地计算将系统的最大摇摆角限定在所给定的范围内所需要的控制量；包括如下步骤：1、判别系统是否稳定；2、给定等值单机无穷大系统的最大摇摆角δ_max；3、计算等值单机无穷大系统角速度对功角的一阶导数k的目标值；4、计算出等值单机无穷大系统的控制量λ；5、计算多机系统所需要的控制量ΔP_m；6、执行切机操作；该方法根据广域动态信息系统WAMS实测发电机响应即功角、角速度及不平衡动率信息，能够实时地计算将系统的最大摇摆角限定在所给定的范围内所需要的控制量。

主权项

限定电力系统最大摇摆角的紧急控制方法，其特征在于：根据广域动态信息系统WAMS实测发电机响应，即功角、角速度和不平衡动率信息，实时地计算将系统的最大摇摆角限定在所给定的范围内所需要的控制量；具体包括如下步骤：步骤1：根据广域动态信息系统WAMS实测系统的功角、角速度机械输入功率和电磁输出功率，并判别系统是否稳定；步骤2：假设系统失稳模式为两群失稳，已知系统的分群模式分为临界机群S和其余集群A，两群系统等值成单机无穷大系统；当系统不稳定时，给定等值单机无穷大系统的最大摇摆角δ_max；步骤3：根据等值单机无穷大系统切机时刻Tc的功角，角速度和最大摇摆角δ_max，计算使得系统恢复稳定的控制措施动作之后，等值单机无穷大系统角速度对功角的一阶导数k的目标值：$k=\frac{-\mathrm{\Δ}{\mathrm{\ω}}_c}{{\mathrm{\δ}}_{\max }-{\mathrm{\δ}}_c}$式中：δ_c——等值单机无穷大系统切机时刻的功角；Δω_c——等值单机无穷大系统切机时刻的角速度；δ_max——等值给定的单机无穷大系统最大摇摆角；步骤4：根据等值单机无穷大系统的上述k值，计算出等值单机无穷大系统的控制量λ：$k=\frac{(1-\mathrm{\λ})P_m-P_{\mathrm{ec}}}{(1-\mathrm{\λ})\mathrm{M\Δ}{\mathrm{\ω}}_c}\⇒\mathrm{\λ}=1-\frac{P_{\mathrm{ec}}}{P_m-\mathrm{M\Δ}{\mathrm{\ω}}_{c}k}$式中：λ——系统恢复稳定时所需要的控制量；k——等值单机无穷大系统的角速度相对功角的一阶导数；P_ec——等值单机无穷大系统的电磁功率在切机时刻Tc的值；M——等值单机无穷大系统的惯性时间常数；P_m——等值单机无穷大系统的机械功率；步骤5：将得到的等值单机无穷大系统的控制量归算到多机系统侧，得到多机系统所需要的控制量ΔP_m：${\mathrm{\ΔP}}_m=P_{\mathrm{msc}}-(\frac{k{\mathrm{MM}}_T{\mathrm{\Δ\ω}}_c+(P_{\mathrm{mac}}-P_{\mathrm{eac}})M_s}{M_a}+P_{\mathrm{esc}})$式中：k——等值单机无穷大系统的角速度相对功角的一阶导数；P_esc——临界机群的等值电磁功率在切机时刻Tc的值；P_msc——临界机群的等值机械功率在切机时刻Tc的值；P_eac——其余机群的等值电磁功率在切机时刻Tc的值；P_mac——其余机群的等值机械功率在切机时刻Tc的值；P_esc——临界机群的等值电磁功率在切机时刻Tc的值；M——等值单机无穷大系统的惯性时间常数；M_T——所有发电机的惯性时间常数总和；M_s——临界机群等值惯性时间常数；M_a——其余机群等值惯性时间常数；步骤6：根据步骤5得到多机系统所需要的控制量ΔP_m，执行切机操作。