一种基于失步振荡特征集合的广域后备失步解列判断方法技术

本发明专利技术提供一种基于失步振荡特征集合的广域后备失步解列判断方法，其包括：(1)基于失步振荡特征集合的失步解列判据应用对象分析；(2)基于失步振荡特征集合的失步解列判据应用目标分析；(3)基于失步振荡特征集合的失步解列判据适用范围分析；(4)基于失步振荡特征集合的失步解列判据对失步振荡集合的特征提取；(5)得到基于失步振荡特征集合的广域后备失步解列判据。本发明专利技术有效的应对失步振荡中心落在电网非预设解列位置的失步振荡情况。实现了电力系统安全稳定导则中三道防线对失步解列措施的三个要求，弥补了现有基于就地量解列措施的不足之处。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种解列判据，具体涉及一种基于失步振荡特征集合的广域后备失步解列判断方法。
技术介绍
失步解列属于第三道防线，而相关导则对第三道防线措施的要求是：当电力系统发生失步振荡、频率异常、电压异常等事故时采取解列、切负荷、切机等控制措施，防止系统崩溃。由于没有像第二道防线措施那样规定预先考虑的故障形式，这表明凡是多重故障、预想之外的事故导致系统失去同步或频率、电压异常，均应由第三道防线措施控制。为达到上述要求，具体到失步解列而言，应具备以下特点：(1)响应于除预想之外事故的一切事故所引发的失步振荡，即该措施对故障形式有全面的适应性；(2)不响应于具体故障形式，则说明该措施应由电网参数变化触发；(3)只要是电网发生失步振荡，均应由该措施应对，即该措施对振荡位置、具体解列位置应无限制。目前现有失步解列控制方案一般按如下步骤进行：(a)根据电网近期的运行方式，选取可能的严重事故类型，进行暂态稳定破坏的分析计算；(b)寻找振荡中心的位置及可能的变化，确定电网存在的失步断面；(c)在失步断面单侧及双侧的适当变电站配置失步解列装置；(d)对同一断面的不同厂站所安装的解列装置，应根据装置原理和解列对象，确定动作顺序及协调配合的具体方法。此外，失步解列控制系统可以利用就地量进行判别，也可利用多个厂站的相关信息，综合判断系统失步及振荡中心的位置，确定解列策略。根据上述内容不难看出在满足相关导则的要求方面，现有失步解列配置方法在以下三个方面，仍存在重大缺陷：(1)扰动设置，目前是根据故障发生的概率或其它一些原则，选取可能的严重事故类型，进行计算，这本质上仍属于故障形式的有限举例分析，难以满足解列措施对故障形式的全面适应性要求；(2)监测信息来源，现有失步解列多数情况仍是利用就地量进行判别，也可利用多个厂站的相关信息，但上述两类信息源之间如何协调未涉及，因此从观测角度来看，现有失步解列仍基本属于局部观测，因此多数情况下仍由局部电网参数变化触发；(3)措施配置位置，现有措施配置位置仍是基于所列举的故障形式及对应的振荡中心，在相关失步断面单侧及双侧的适当变电站配置失步解列装置；由于扰动设置的有限性，因此措施配置位置也仍是属于局部的有限配置。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种基于失步振荡特征集合的广域后备失步解列判断方法。本专利技术有效的应对失步振荡中心落在电网非预设解列位置的失步振荡情况。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取如下技术方案：一种基于失步振荡特征集合的广域后备失步解列判断方法，其包括如下步骤：(1)基于失步振荡特征集合的失步解列判据应用对象分析；(2)基于失步振荡特征集合的失步解列判据应用目标分析；(3)基于失步振荡特征集合的失步解列判据适用范围分析；(4)基于失步振荡特征集合的失步解列判据对失步振荡集合的特征提取；(5)得到基于失步振荡特征集合的广域后备失步解列判据。优选的，所述步骤(1)中，所述的应用对象以集合A表示，按振荡中心位置将所述集合A分解为振荡中心落在预想位置之内的失步振荡集合M和落在预想位置之外的失步振荡集合N，则结合A公式为：A＝M∪N(1)。优选的，所述集合N包括故障过程长的失步振荡集合NL(tset)和故障过程短的失步振荡集合NS(tset)，则集合A公式为：A＝M∪NL(tset)∪NS(tset)(2)其中tset为故障过程长短划分时间，根据具体情况而定。优选的，所述步骤(2)中，所述应用目标包括如下：(a)响应于除预想之外的一切事故所引发的失步振荡，即该措施对故障形式有全面的适应性；(b)不响应于具体故障形式，即该措施应由电网参数变化触发；(c)只要是电网发生失步振荡，均应由该措施应对，即该措施对振荡位置、具体解列位置无限制。优选的，所述步骤(4)中，所述失步振荡集合同时满足以下特征：(I)电网存在多个元件开断的情况；(II)电网存在两个以上的同调机群；(III)在较长的时间内电网预设的解列装置未动作。优选的，所述步骤(5)中，所述广域后备失步解列判据计算公式如下：P＝PE∩PG∩PO(3)式中，P为广域后备失步解列判据，当P＝1时，启动基于失步振荡特征集合的广域后备失步解列措施，当P＝0时，则将其闭锁；PE、PG和PO分别为一次元件开断数子判据、同调机群数子判据和预设解列装置动作数子判据，有其中k为预设的元件开断重数，Tdelay为预设的延时。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提出的一种基于失步振荡特征集合的广域后备失步解列判断方法有效的应对失步振荡中心落在电网非预设解列位置的失步振荡情况。实现了电力系统安全稳定导则中三道防线对失步解列措施的三个要求，即与具体故障形式无关、引入电网全局观测以及实现电网全范围可动作。弥补了现有基于就地量解列措施的不足之处。附图说明图1是本专利技术提出的一种基于失步振荡特征集合的广域后备失步解列判断方法流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。一种基于失步振荡特征集合的广域后备失步解列判断方法的目标是要解决现有基于就地量解列措施无法应对失步振荡中心落在电网非预设解列位置的失步振荡情况。为此，所提的判据需要满足电力系统安全稳定导则中三道防线对失步解列措施的三个要求，即与具体故障形式无关、引入电网全局观测以及实现电网全范围可动作。本专利技术从上述目标和要求出发提出了一种基于失步振荡特征集合的广域后备失步解列判断方法：首先基于电网故障导致的电网失步振荡集特征描述思路，采用集合论相关描述工具，将电网失步振荡集降阶、简化为若干特征子集；明确基于失步振荡特征集合的失步解列判据的具体应用失步振荡对象子集；在此基础上开展所提失步解列判据应用目标和适用范围分析，提取判据所需满足的相关外延要求；基于所提取的判据外延要求，针对具体应用的失步振荡对象子集，提取研究对象在电网中发生时的一般特征，基于所提取特征，提出了包含一次元件开断数子判据、同调机群数子判据、预设解列装置动作数子判据在内的完整的复合广域后备失步解列判据。如图1所示，具体步骤如下：1、基于失步振荡特征集合的失步解列判据应用对象分析电网扰动可能导致失步振荡，如将电网由扰动引发的失步振荡以集合A表示，因为A为所有失步振荡的全集，基于电网仿真和实际故障统计情况可知，按振荡中心位置可将A分解为振荡中心落在了预想位置的失步振荡集M和落在了预想位置外的失步振荡集N，则A＝M∪N(1)集合N中大部分的情况都类似“7.1”事故的情况，振荡中心要落在非预想位置，通常需要一系列的连锁开断，形成了电网新的薄弱断面，这个过程时间间隔比较长，通常至少需要几十秒至数分钟，进一步可以将集合N分解为故障过程较长的失步振荡集NL(tset)和故障过程较短的失步振荡集NS(tset)，则有A＝M∪NL(tset)∪NS(tset)(2)其中tset为故障过程长短划分时间，可根据具体情况自行选择。失步解列需要应对的为集合A中的所有元素，基于失步振荡特征集合得到式(2)后，则需要应对的失步振荡集合可分解为3个子集，其中集合M为常规解列措施能够解决的，无需考虑；NS(tset)在仿真和电网实际运行中也基本未见报道，可以认为其发生概率极小，且无相关特征可抽取，暂不考虑。因此现有失步解列无法应对，需本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于失步振荡特征集合的广域后备失步解列判断方法，其特征在于，其包括如下步骤：(1)基于失步振荡特征集合的失步解列判据应用对象分析；(2)基于失步振荡特征集合的失步解列判据应用目标分析；(3)基于失步振荡特征集合的失步解列判据适用范围分析；(4)基于失步振荡特征集合的失步解列判据对失步振荡集合的特征提取；(5)得到基于失步振荡特征集合的广域后备失步解列判据。

【技术特征摘要】
1.一种基于失步振荡特征集合的广域后备失步解列判断方法，其特征在于，其包括如下步骤：(1)基于失步振荡特征集合的失步解列判据应用对象分析；(2)基于失步振荡特征集合的失步解列判据应用目标分析；(3)基于失步振荡特征集合的失步解列判据适用范围分析；(4)基于失步振荡特征集合的失步解列判据对失步振荡集合的特征提取；(5)得到基于失步振荡特征集合的广域后备失步解列判据。2.根据权利要求1所述解列判断方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述的应用对象以集合A表示，按振荡中心位置将所述集合A分解为振荡中心落在预想位置之内的失步振荡集合M和落在预想位置之外的失步振荡集合N，则集合A公式为：A＝M∪N(1)。3.根据权利要求2所述解列判断方法，其特征在于，所述集合N包括故障过程长的失步振荡集合NL(tset)和故障过程短的失步振荡集合NS(tset)，则集合A公式为：A＝M∪NL(tset)∪NS(tset)(2)其中tset为故障过程长短划分时间，根据具体情况而定。4.根据权利要求1所述解列判断...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁剑，马世英，秦晓辉，李媛媛，宋云亭，郑超，唐晓骏，杨海涛，吴丽华，牛拴保，霍超，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，国网四川省电力公司，国家电网公司西北分部，
类型：发明
国别省市：北京;11