基于本地电压信号的发电机无功出力紧急控制方法及装置与流程

技术特征：

1.一种基于本地电压信号的发电机无功出力紧急控制方法，其特征在于，包括：

S1：获取电力系统的故障点高压侧母线的位置和故障点高压侧母线的电压跌落幅值并计算电力系统中电厂的高压侧母线电压跌落百分比和电压跌落率；

S2：判断电压跌落百分比和电压跌落率是否都处于预设的设定范围内，若是，则设置对应的电厂为初选电厂并执行步骤S3；

S3：从初选电厂中根据电厂的机组容量确定参与励磁控制的电厂机组；

S4：根据发电机无功输出的限值、发电机的机端电压范围设置参与励磁控制的电厂机组的励磁参考电压的阶跃控制量；

S5：根据参与励磁控制的电厂机组、励磁参考电压的阶跃控制量对电力系统进行紧急控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于本地电压信号的发电机无功出力紧急控制方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

获取故障点高压侧母线的位置和故障点高压侧母线的电压跌落幅值；

根据第一公式计算高压侧母线电压跌落百分比，根据第二公式计算电压跌落率；

所述第一公式为：

$T=\frac{V_0-V_{D\min }}{V_0}\×100\%;$

所述第二公式为：

$K_D=\frac{\mathrm{\Δ}V}{\mathrm{\Δ}t}=\frac{V_{t_G}-V_{Dmin}}{t_D-t_G};$

其中，V₀为高压侧母线电压初值，表示故障后高压侧母线电压跌落的最小值；t_G表示故障发生时间，t_D为故障后高压侧母线电压跌落到最小值的时间，为t_D对应的高压侧母线电压。

3.根据权利要求1所述的一种基于本地电压信号的发电机无功出力紧急控制方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

判断电厂机组的容量是否大于预设的参与励磁控制电厂的标准容量，若是，则将该电厂机组设置为参与励磁控制的电厂机组。

4.根据权利要求1所述的一种基于本地电压信号的发电机无功出力紧急控制方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：

设置参与励磁控制的电厂机组的励磁参考电压的阶跃控制量并使得发电机无功输出的限值、发电机的机端电压范围在预设范围内；

所述发电机无功输出的限值在预设范围内的具体公式为：

Q_i≤Q_imax；

其中，Q_i为电厂机组i的无功出力值，Q_imax为电厂机组i的无功出力最大值；

所述发电机的机端电压范围的具体公式为：

V_i≤(V_i)_max；

其中，V_i为发电机组的机端电压，(V_i)_max为电厂机组i机端电压上限值。

5.根据权利要求1所述的一种基于本地电压信号的发电机无功出力紧急控制方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括：

对电力系统进行离线仿真，设置电力系统的故障点和故障点高压侧母线的电压跌落幅值；

所述步骤S4之后还包括：

根据参与励磁控制的电厂机组、励磁参考电压的阶跃控制量生成离线控制策略表；

所述步骤S5具体包括：

根据PMU测量装置实时检测电力系统的母线电压，若发生稳定性故障，则在线匹配并调用所述离线控制策略表，并根据所述离线控制策略表中的参与励磁控制的电厂机组和励磁参考电压的阶跃控制量启动相关电厂参与励磁参考电压阶跃控制对电力系统进行紧急控制。

6.一种基于本地电压信号的发电机无功出力紧急控制装置，其特征在于，包括：

电压跌落百分比和电压跌落率计算模块，用于获取电力系统的故障点高压侧母线的位置和故障点高压侧母线的电压跌落幅值并计算电力系统中电厂的高压侧母线电压跌落百分比和电压跌落率；

紧急判断模块，用于判断电压跌落百分比和电压跌落率是否都处于预设的设定范围内，若是，则设置对应的电厂为初选电厂并执行电厂机组确定模块；

电厂机组确定模块，用于从初选电厂中根据电厂的机组容量确定参与励磁控制的电厂机组；

阶跃控制量设置模块，用于根据发电机无功输出的限值、发电机的机端电压范围设置参与励磁控制的电厂机组的励磁参考电压的阶跃控制量；

紧急控制模块，用于根据参与励磁控制的电厂机组、励磁参考电压的阶跃控制量对电力系统进行紧急控制。

7.根据权利要求6所述的一种基于本地电压信号的发电机无功出力紧急控制装置，其特征在于，所述电压跌落百分比和电压跌落率计算模块具体包括：

信息获取单元，用于获取故障点高压侧母线的位置和故障点高压侧母线的电压跌落幅值；

计算单元，用于根据第一公式计算高压侧母线电压跌落百分比，根据第二公式计算电压跌落率；

所述第一公式为：

$T=\frac{V_0-V_{D\min }}{V_0}\×100\%;$

所述第二公式为：

$K_D=\frac{\mathrm{\Δ}V}{\mathrm{\Δ}t}=\frac{V_{t_G}-V_{Dmin}}{t_D-t_G};$

其中，V₀为高压侧母线电压初值，表示故障后高压侧母线电压跌落的最小值；t_G表示故障发生时间，t_D为故障后高压侧母线电压跌落到最小值的时间，为t_D对应的高压侧母线电压。

8.根据权利要求6所述的一种基于本地电压信号的发电机无功出力紧急控制装置，其特征在于，所述电厂机组确定模块具体用于：

判断电厂机组的容量是否大于预设的参与励磁控制电厂的标准容量，若是，则将该电厂机组设置为参与励磁控制的电厂机组。

9.根据权利要求6所述的一种基于本地电压信号的发电机无功出力紧急控制装置，其特征在于，所述阶跃控制量设置模块具体用于：

设置参与励磁控制的电厂机组的励磁参考电压的阶跃控制量并使得发电机无功输出的限值、发电机的机端电压范围在预设范围内；

所述发电机无功输出的限值在预设范围内的具体公式为：

Q_i≤Q_imax；

其中，Q_i为电厂机组i的无功出力值，Q_imax为电厂机组i的无功出力最大值；

所述发电机的机端电压范围的具体公式为：

V_i≤(V_i)_max；

其中，V_i为发电机组的机端电压，(V_i)_max为电厂机组i机端电压上限值。

10.根据权利要求6所述的一种基于本地电压信号的发电机无功出力紧急控制装置，其特征在于，还包括：

离线仿真模块，用于对电力系统进行离线仿真，设置电力系统的故障点和故障点高压侧母线的电压跌落幅值；

离线控制策略表生成模块，用于根据参与励磁控制的电厂机组、励磁参考电压的阶跃控制量生成离线控制策略表；

所述紧急控制模块具体用于：

根据PMU测量装置实时检测电力系统的母线电压，若发生稳定性故障，则在线匹配并调用所述离线控制策略表，并根据所述离线控制策略表中的参与励磁控制的电厂机组和励磁参考电压的阶跃控制量启动相关电厂参与励磁参考电压阶跃控制对电力系统进行紧急控制。