考虑电磁功率突变的闭环紧急控制

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第34卷第l0期继电器Vo1．34No．102006年5月16日RELAYMayl6，200627考虑电磁功率突变的闭环紧急控制张雪焱，黄少锋(华北电力大学电力系统保护与动态安全监控教育部重点实验室，北京102206)摘要：提出一种考虑电磁功率突变的暂态稳定闭环紧急控制方案。现有的闭环紧急控制方案都没有考虑切机操作使发电机电磁输出功率发生突变这一现象，可能导致计算出的切机量不足。本方案在计算出切机量后并不立即实施控制，而是增加了切机量校验环节，预测按此切机量实施控制后的系统能否恢复稳定，如不稳定则对切机量加以修

2、正。按照最终算出的切机量对系统实施控制，并对系统进行闭环监控，直至系统稳定。本方案可使对系统的切机控制更加精确，改善了闭环紧急控制的效果。仿真计算表明本方案是可行的。关键词：暂态稳定；闭环紧急控制；电磁功率突变；切机中图分类号：TM712文献标识码：A文章编号：10034897(2006)10-0027~5AC理论的思想基础上。文献[5]建立了含控制项0引言的电力系统紧急控制模型，基于系统实际受扰轨迹暂态稳定紧急控制是我国电网“三道防线”体用EEAC方案对含控制项的多机系统降阶等值，并系中的重要环节，也是保证大电网安全运行的有效应用广义Hamilton理论能

3、量控制方案进行等值受措施。紧急控制是电力系统在紧急状态下，通过采控电力系统稳定分析，在此基础上提出一种基于实取适当的措施，使电力系统恢复到正常状态或者暂时量测数据的闭环暂态稳定紧急控制方案。文献时进入恢复状态的控制¨J。紧急控制按照控制方[6]提出了紧急EEAC的概念，利用PMU实时信息式可分为两类：开环控制和闭环控制¨J。开环控制和EEAC的思想快速进行暂态稳定预测和分析，并指出暂态稳定实时控制的实质是对电力系统进行闭方式基于故障发生前离线或在线生成的控制决策环的滚动控制。表，当发生故障时根据系统的状态在决策表中搜索当对系统实施切机控制时，各发电机的电磁输

4、相匹配的控制策略并输出，控制过程结束。目前在出功率都会发生突变，导致映象OMIB(OneMachine工程实际当中采用的“离线预决策，实时匹配”和InfiniteBus)系统的电磁功率随之产生突变。现有“在线预决策，实时匹配”都是开环控制。这类方案的闭环紧急控制方案在计算控制量时都没有考虑这的优点是动作速度很快，而且技术比较成熟，但其控一现象，这有可能使计算出的切机量偏小，从而导致制决策表都是基于预想事故事先形成的，难以涵盖受控后的系统无法恢复稳定。所有的故障情况，尤其是复杂的连锁故障。当不合针对这种情况，本文提出一种考虑电磁功率发适的控制措施导致系统失去稳

5、定时，就只能依靠第生突变的闭环紧急控制方案。系统发生故障后，首三道防线将系统解列。闭环控制方式是当系统发生先根据PMU提供的实时数据预测系统稳定性，如系故障后根据广域同步相量测量单元(PMU)采集的统不稳定，则计算切机量。然后辨识出切机后系统数据进行实时暂态稳定分析和控制，在实施紧急控收缩到发电机内节点的导纳矩阵，由此对各发电机制措施后继续监视系统的动态，在必要时实施新的发生突变后的受扰轨迹进行预测。在预测轨迹聚合控制措施，直至系统稳定。闭环控制不制定策略表，得到的映象系统中判断切机量是否足够，如果不够，而是完全根据系统的运行状态和故障类型进行超实则增加切机

6、量重新校验。按照最终算出的切机量对时地计算，不存在失配问题。因此这种方法更具合系统实施控制，并对系统进行闭环监控，直至系统稳理性，是暂态稳定紧急控制的发展方向。定。在新英格兰10机39节点系统上所做的仿真实扩展等面积准则(EEAC)理论是目前广泛使用验说明本方案是可行的。的暂态稳定分析与决策方案。由于与时域仿真法和1暂态稳定性快速预测其它各种直接法相比，其突出的优点是速度特别快，因此现有的闭环紧急控制方案¨大都建立在EE—设发电机采用经典二阶模型，负荷采用恒定阻维普资讯http://www.cqvip.com28继电器抗模型，忽略原动机、调速系统及励磁系统动

7、态。将过最小二乘法得到。将其代人式(6)，便可得到预负荷阻抗和发电机直轴暂态电抗都归人节点导测的P一曲，见图1。其中故障清除后的P纳阵，并且节点导纳阵消去负荷节点和网络节点，而一曲线的实线部分为实测值，虚线部分为预测值。只剩后的发电机内节点。则一个n机系统的第得到P一曲线后利用等面积定则进行稳定性判i台机可描述为：断。=P—P(i=1，2，⋯，n)(1)式中：i为发电机惯性时间常数，为转子角，P为恒定机械功率。电磁功率P满足下式：P=EzG+E'iE(Gijcos+sin)』』1J≠I(2)其中：=i一f，E为d后的恒定内电势，f=8866G+j为收缩到发电

8、机内节点的降阶导纳矩阵y图l在映象OMIB系统中预测