[发明专利]一种电力系统安全稳定在线综合防御方法

摘要

本发明公开了一种电力系统安全稳定综合防御方法，属于电力系统安全稳定控制技术领域。本发明通过在电力系统处于准稳态运行时分别计算针对预想故障集的安全稳定预防控制在线决策、针对各个预想故障的安全稳定紧急控制在线预决策和仅针对电力系统实际运行状态的安全稳定紧急控制实时决策，采用这3类控制决策所针对的电力系统运行时刻与当前时刻之间的时长是否超过相应的定值作为各类控制决策有效性的判据，结合安全稳定紧急控制实时决策优先、安全稳定紧急控制在线预决策次之、安全稳定预防控制在线决策最后的控制决策选择原则来确定用于执行的控制措施，为电力系统安全稳定的在线综合防御提供了一种实用有效的方法。

主权项

1.一种电力系统安全稳定在线综合防御方法，其特征在于，包括电力系统准稳态运行状态识别、电力系统准稳态运行断面数据生成、安全稳定预防控制在线决策计算、安全稳定紧急控制在线预决策计算、安全稳定紧急控制实时决策计算和控制决策选择，其中：所述电力系统准稳态运行状态识别是指若在设定时长Δt内电力系统中各母线频率的波动幅度都小于设定值Δf，则将当前运行状态识别为电力系统处于准稳态运行状态，否则，将当前运行状态识别为电力系统不处于准稳态运行状态；所述电力系统准稳态运行断面数据生成是指当电力系统准稳态运行状态识别的结果为电力系统处于准稳态运行状态时，首先，将当前时刻作为电力系统准稳态运行断面数据所对应的时刻tr，然后，对电力系统当前运行状态进行网络拓扑分析，再针对各个计算节点，分别将各个计算节点在tr‑Δt时刻至tr时刻之间的频率平均值作为该计算节点的稳态频率，并将所有计算节点的稳态频率的平均值作为电力系统的稳态频率fr，针对各个注入节点，分别将各个注入节点有功/无功在tr‑Δt时刻至tr时刻之间的平均值作为该注入节点的稳态有功/无功，针对各个计算节点，分别将各个计算节点电压在tr‑Δt时刻至tr时刻之间的平均值作为该计算节点的稳态电压，最后，根据网络拓扑及模型与参数、fr、各个注入节点的稳态有功/无功和各节点的稳态电压生成电力系统准稳态运行断面数据，并将包括等值发电机节点在内的发电机节点的发电机稳态有功之和作为电力系统准稳态运行断面数据所对应的发电机有功出力之和PG.sumr；所述注入节点包括发电机节点、负荷节点和无功设备接入节点，所述发电机节点包括等值发电机节点，所述负荷节点包括等值负荷节点；所述安全稳定预防控制在线决策计算是指当电力系统处于准稳态运行状态且最新生成的电力系统准稳态运行断面数据所对应的tr与当前时刻之间的时长小于Δt时，记所有需要防御的预想故障集为F，针对F，基于最新生成的电力系统准稳态运行断面数据，考虑保护、安自装置和AGC/AVC的控制模型及参数，以满足F中各个预想故障发生后电力系统都能保持暂态安全稳定、动态安全稳定和静态安全稳定进行优化决策计算，若在安全稳定预防控制在线决策计算过程中电力系统不处于准稳态运行状态，则中止安全稳定预防控制在线决策计算；所述安全稳定紧急控制在线预决策计算是指当电力系统处于准稳态运行状态且最新生成的电力系统准稳态运行断面数据所对应的tr与当前时刻之间的时长小于Δt时，针对F中各个预想故障，分别基于最新生成的电力系统准稳态运行断面数据，以满足相应的预想故障下暂态和动态过程结束后过渡到准稳态时电力系统都能保持输电断面有功越限安全、设备过载安全、母线电压越限安全和电网频率越限安全进行优化决策计算，若在安全稳定紧急控制在线预决策计算过程中电力系统不处于准稳态运行状态，则中止安全稳定紧急控制在线预决策计算；所述安全稳定紧急控制实时决策计算是指当电力系统处于准稳态运行状态且最新生成的电力系统准稳态运行断面数据所对应的tr与当前时刻之间的时长小于Δt时，基于最新生成的电力系统准稳态运行断面数据，以满足电力系统都能保持输电断面有功越限安全、设备过载安全、母线电压越限安全和电网频率越限安全进行优化决策计算，若在安全稳定紧急控制实时决策计算过程中电力系统不处于准稳态运行状态，则中止安全稳定紧急控制实时决策计算；所述控制决策选择包括以下步骤：1)若安全稳定紧急控制实时决策计算的最新决策结果中有控制措施且电力系统当前运行时刻与安全稳定紧急控制实时决策计算的最新决策结果所基于的电力系统准稳态运行断面数据所对应的tr之间的时长小于设定值Δt1，则将安全稳定紧急控制实时决策计算的最新决策结果作为用于执行的控制决策，结束本次控制决策的选择，否则，进入步骤2)；2)若F中某个预想故障的发生时刻tf与安全稳定紧急控制在线预决策计算中该预想故障的最新决策结果所基于的电力系统准稳态运行断面数据所对应的tr之间的时长小于设定值Δt2且tr早于tf，则将安全稳定紧急控制在线预决策计算中该预想故障的最新决策结果作为用于执行的控制决策，结束本次控制决策的选择，否则，进入步骤3)；3)若电力系统当前运行时刻与安全稳定预防控制在线决策计算的最新决策结果所基于的电力系统准稳态运行断面数据所对应的tr之间的时长小于设定值Δt3，则将安全稳定预防控制在线决策计算的最新决策结果作为用于执行的控制决策，结束本次控制决策的选择，否则，认为不需要对电力系统采取控制措施，结束本次控制决策的选择；所述电力系统准稳态运行状态识别、电力系统准稳态运行断面数据生成、安全稳定预防控制在线决策计算、安全稳定紧急控制在线预决策计算、安全稳定紧急控制实时决策计算和控制决策选择在电力系统的运行过程中分别按循环执行的模式独立运行。