同步相量在保護(hù)控制中的應(yīng)用及其算法研究.pdf

1、隨著電網(wǎng)規(guī)模日益增大，電網(wǎng)互聯(lián)日益加深，電力系統(tǒng)受擾而產(chǎn)生暫態(tài)不穩(wěn)定可能波及更大的范圍，一旦失步解列控制處理不當(dāng)就會造成巨大的損失。傳統(tǒng)依賴于本地信息和離線整定的失步解列判據(jù)無法適應(yīng)這種情況。而利用同步相量測量技術(shù)可以獲得較大范圍乃至全網(wǎng)的電氣信息，使得失步解列控制得以從更大范圍的角度來考慮。
　　本文首先對工程上應(yīng)用較多的U cosψ判據(jù)和阻抗循序判別判據(jù)進(jìn)行了分析。指出當(dāng)前判據(jù)基本是基于等值雙機系統(tǒng)推導(dǎo)，并且Ucosψ判據(jù)假設(shè)

2、等值雙機幅值相等，而阻抗循序判別判據(jù)依賴于離線確定的整定值。在此基礎(chǔ)上本文提出了一種基于PMU信息的失步解列判據(jù)，其能夠很好的應(yīng)對兩群失穩(wěn)模式下各種失步場景，不易受運行方式和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化影響，且整定簡單。并以IEEE3機9節(jié)點系統(tǒng)為例，通過PSCAD驗證了本判據(jù)可以準(zhǔn)確識別出同步振蕩與異步振蕩。
　　當(dāng)前電力系統(tǒng)的復(fù)雜性使得電網(wǎng)有可能會出現(xiàn)三群甚至多群失穩(wěn)的場景，而區(qū)域電網(wǎng)之間邊界模糊且可能通過多條聯(lián)絡(luò)線互聯(lián)。這種情況使得傳統(tǒng)基于

3、等值雙機系統(tǒng)的失步解列判據(jù)難以有效判斷出失步與否。因此本文又提出了一種基于PMU信息的同調(diào)機群識別基礎(chǔ)上的解列方案。本方案首先對機組的轉(zhuǎn)速信息利用非負(fù)矩陣分解(NMF)進(jìn)行降維，對降維后的矩陣應(yīng)用K均值聚類算法以達(dá)到同調(diào)機群分群的目的;然后基于圖論的有關(guān)理論，通過對離線時已經(jīng)對電力系統(tǒng)進(jìn)行建模形成的圖進(jìn)行在線修正并化簡，按照約束條件應(yīng)用基于Dijkstra最短路徑算法的網(wǎng)絡(luò)分割程序。這里的約束條件是指使每個分割后的孤島的不平衡有功最小，