一種在線電壓安全性量化評(píng)估方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種在線電壓安全性量化評(píng)估方法，包括以下步驟：給定電壓安全二元表[vcr,tcr]，在對(duì)受到擾動(dòng)后的突變波形曲線或者擾動(dòng)之后恢復(fù)穩(wěn)定過程中的波形曲線與v＝vcr在tcr內(nèi)的最小包圍區(qū)域的面積Sd進(jìn)行計(jì)算時(shí)，又分三種情況分別計(jì)算：綜合幾種計(jì)算結(jié)果總結(jié)得出最終的電壓曲線與v＝vcr在tcr內(nèi)的最小包圍區(qū)域的面積Sdz；構(gòu)建反應(yīng)電壓偏移參數(shù)的電壓偏移量累積的指標(biāo)η。本發(fā)明在之前提出的指標(biāo)的基礎(chǔ)上，考慮了電壓偏移的累積效應(yīng)，基于電壓偏移量對(duì)時(shí)間的積分，提出了新的安全裕度指標(biāo)。新的指標(biāo)相對(duì)于之前的評(píng)估方法更準(zhǔn)確，而且計(jì)算方便，具有更好的參考價(jià)值。
【專利說明】一種在線電壓安全性量化評(píng)估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)電壓安全領(lǐng)域，尤其涉及一種基于軌跡的在線電壓安全性量化評(píng)估方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的電壓安全指標(biāo)一般是基于系統(tǒng)的潮流方程，通過對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行多次迭代計(jì)算，從而得到具體的指標(biāo)值，這種方法既受計(jì)算速度的限制，又不能有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓水平的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
[0003]瞬時(shí)電壓偏差可接受性可用給定的電壓跌落門坎值(vj和偏出此給定值的電壓異常持續(xù)時(shí)間(tj構(gòu)成一個(gè)電壓安全二元表[Vc^tcJ來描述。根據(jù)文獻(xiàn)可以推斷出一種電力系統(tǒng)電壓偏移安全性(TVDA)定量評(píng)估方法，該方法通過尋找電壓響應(yīng)曲線上電壓異常持續(xù)時(shí)間t恰好等于對(duì)應(yīng)電壓跌落門坎值V’ ?，將V’ cr與Vra的差值定義為TVDA裕度，即
[0004]η = V ; cr-vcr
[0005]當(dāng)n > O時(shí)，表示對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的電壓滿足電壓安全二元表的要求，電壓響應(yīng)是瞬時(shí)安全；當(dāng)η = O時(shí)，表示電壓響應(yīng)處于臨界安全點(diǎn)；當(dāng)η < O時(shí)，表示電壓響應(yīng)不安全。
[0006]即對(duì)一個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓曲線，如果電壓低于二元表設(shè)定電壓值的最大持續(xù)時(shí)間小于極限時(shí)間，那么就是安全的；反之，則是不安全的。
[0007]對(duì)于給定的電壓安全二元表[vra，tcr]，實(shí)際電壓曲線與Vra存在兩種可能(僅考慮低壓安全評(píng)估，高壓安全評(píng)估與低壓安全評(píng)估成對(duì)偶問題):最低電壓大于等于Vra和最低電壓小于vra，即電壓曲線與V = Vcr構(gòu)成的直線無交點(diǎn)和有交點(diǎn)兩種情況。
[0008]目前已有的在線電壓安全性量化方法是:根據(jù)電壓曲線實(shí)際低于Vra的持續(xù)時(shí)間tb與的差值來反映安全是否破壞以及破壞的嚴(yán)重程度，利用兩者的差值來定義電壓偏移安全裕度指標(biāo)。
[0009]上面給出的安全評(píng)估方法只能從電壓偏移的周期或者程度上獨(dú)立地評(píng)價(jià)電壓的偏移，并沒有考慮電壓偏移的累積效應(yīng)對(duì)安全評(píng)價(jià)參數(shù)的影響。如圖1所示，用上述的安全評(píng)估方法計(jì)算參數(shù)，兩條曲線的參數(shù)是一樣的，但很明顯曲線I比曲線2的偏移程度要更嚴(yán)重。所以應(yīng)該既考慮偏移持續(xù)時(shí)間，又要考慮偏移的程度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提出了一種在線電壓安全性量化評(píng)估方法。該方法綜合考慮偏移持續(xù)時(shí)間和偏移的程度，基于電壓偏移量對(duì)時(shí)間的積分，更準(zhǔn)確地分析了電壓偏移的安全性。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0012]一種在線電壓安全性量化評(píng)估方法，包括以下步驟:
[0013](I)給定電壓安全二元表[vcr，tcr]。[0014](2)根據(jù)電壓在受到擾動(dòng)后的突變波形曲線和擾動(dòng)之后恢復(fù)穩(wěn)定過程中的波形曲線兩種情況分別對(duì)其電壓安全性進(jìn)行分析，分別計(jì)算兩種情況下的電壓波形曲線與V = Vcr在內(nèi)的最小包圍區(qū)域的面積Sd。
[0015](3)在對(duì)受到擾動(dòng)后的突變波形曲線或者擾動(dòng)之后恢復(fù)穩(wěn)定過程中的波形曲線與V = Va?在內(nèi)的最小包圍區(qū)域的面積Sd進(jìn)行計(jì)算時(shí),又分三種情況分別計(jì)算:
[0016]a.tb=0,電壓波形曲線與V = Vcr曲線之間無交點(diǎn)。
[0017]b.0 < tb≤tcr,電壓波形曲線與V = Vcr曲線有交點(diǎn),但電壓低于Vra的時(shí)間tb要
小于tcr。
[0018]c.tb > tcr,電壓波形曲線與V = Vcr曲線之間有交點(diǎn)，且電壓低于Vra的時(shí)間tb要
[0019](4)綜合上述幾種計(jì)算結(jié)果總結(jié)得出最終的電壓波形曲線與V = Vcr * tcr內(nèi)的最小包圍區(qū)域的面積Sdz。
[0020](5)根據(jù)最小包圍區(qū)域的面積Sdz構(gòu)建反應(yīng)電壓偏移參數(shù)的電壓累積偏移量的指標(biāo)rI。
[0021]所述步驟(3)中計(jì)算電壓受到擾動(dòng)后的突變波形曲線與V = Vcr * tcr內(nèi)的最小包圍區(qū)域的面積Sd時(shí):
[0022]
【權(quán)利要求】
1.一種在線電壓安全性量化評(píng)估方法，其特征是，包括以下步驟: (1)給定電壓安全二元表[Vra，tra]，Vra是電壓跌落門坎值，tcr是偏出此給定電壓跌落門坎值的電壓異常持續(xù)時(shí)間； (2)根據(jù)電壓在受到擾動(dòng)后的突變波形曲線和擾動(dòng)之后恢復(fù)穩(wěn)定過程中的波形曲線兩種情況分別對(duì)其電壓安全性進(jìn)行分析，分別計(jì)算兩種情況下的電壓突變波形曲線和電壓恢復(fù)穩(wěn)定波形曲線與V = Vra在內(nèi)的最小包圍區(qū)域的面積Sd ； (3)在對(duì)受到擾動(dòng)后的突變波形曲線或者擾動(dòng)之后恢復(fù)穩(wěn)定過程中的波形曲線與V=vra在內(nèi)的最小包圍區(qū)域的面積Sd進(jìn)行計(jì)算時(shí)，又分三種情況分別計(jì)算: a.tb=0,電壓曲線與V = Vcr曲線之間無交點(diǎn)；tb為電壓低于Vra的時(shí)間； b.0 < tb≤tcr,電壓曲線與V = Vcr曲線有交點(diǎn),但電壓低于Vra的時(shí)間tb要小于； c.tb > tcr,電壓曲線與V = Vcr曲線之間有交點(diǎn)，且電壓低于Vra的時(shí)間tb要大于； (4)綜合上述幾種計(jì)算結(jié)果總結(jié)得出最終的電壓曲線與V= Vcr * tcr內(nèi)的最小包圍區(qū)域的面積Sdz ； (5)根據(jù)最小包圍區(qū)域的面積Sdz構(gòu)建反應(yīng)電壓偏移參數(shù)的電壓偏移量累積的指標(biāo)η。
2.如權(quán)利要求1所述的一種在線電壓安全性量化評(píng)估方法，其特征是，所述步驟(3)中計(jì)算受到擾動(dòng)后的突變波形曲線與V = Vra在內(nèi)的最小包圍區(qū)域的面積Sd時(shí):
3.如權(quán)利要求1所述的一種在線電壓安全性量化評(píng)估方法，其特征是，所述步驟(3)中計(jì)算擾動(dòng)之后恢復(fù)穩(wěn)定過程中的突變波形曲線與V = ￥?在七?內(nèi)的最小包圍區(qū)域的面積Sd時(shí):
4.如權(quán)利要求1所述的一種在線電壓安全性量化評(píng)估方法，其特征是，所述步驟(4)中最終的電壓波形曲線與V = Vra在tcr內(nèi)的最小包圍區(qū)域的面積Sdz為:
5.如權(quán)利要求1所述的一種在線電壓安全性量化評(píng)估方法，其特征是，所述步驟(5)中電壓偏移量累積的指標(biāo)rI為:
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK103745129SQ201410039566
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月27日
【發(fā)明者】陳立征, 張恒旭, 孫華東, 張健, 吳萍 申請(qǐng)人:山東大學(xué), 中國電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司, 國家電網(wǎng)公司華北分部