一种提升直流送出系统暂态功角稳定的优化方法和系统与流程

本发明涉及直流送出系统控制，尤其涉及一种提升直流送出系统暂态功角稳定的优化方法和系统。

背景技术：

1、近年来，随着新能源的大比例接入，风火打捆经直流送出系统在电力系统中得到了广泛应用。而在风火打捆经直流送出系统中直流系统换相失败引起的功率瞬降冲击，会导致送端交流系统产生大量的功率盈余，当盈余功率转移到区域间的互联线路时，可能会导致薄弱交流断面稳定破坏，增大送端系统暂态功角失稳风险。而暂态功率角温度是制约电力系统重要断面输送能力的一个关键制约因素。因此，提高送端系统暂态功角的稳定性至关重要。

2、目前，现有技术主要是利用直流系统短时功率过载能力补偿换相失败期间送端机组转子运动的加速面积，但不能对系统的参数进行实时调控优化，降低了电力系统的稳定性。

技术实现思路

1、本发明提供了一种提升直流送出系统暂态功角稳定的优化方法和系统，解决了现有技术主要是利用直流系统短时功率过载能力补偿换相失败期间送端机组转子运动的加速面积，但不能对系统的参数进行实时调控优化，降低了电力系统的稳定性的技术问题。

2、本发明第一方面提供的一种提升直流送出系统暂态功角稳定的优化方法，包括：

3、实时获取直流送出系统的运行状态和运行参数，并判断所述运行状态是否为直流系统换相失败；

4、当所述运行状态为直流系统换相失败时，则采用所述运行参数进行功角稳态评估，得到对应功角状态和最大减速面积；

5、当所述功角状态为功角失稳时，则根据所述最大减速面积和所述运行参数确定所述直流送出系统的切机量。

6、可选地，所述采用所述运行参数进行功角稳态评估，得到对应功角状态和最大减速面积的步骤，包括：

7、将所述运行参数进行等效功率转换，得到等效机械功率和等效电磁功率；

8、将所述等效电磁功率和所述等效机械功率进行差值处理，生成第一差值并在预设的等值功角差区间内将所述第一差值进行积分运算，得到最大减速面积；

9、判断所述最大减少面积是否大于或等于预设的发电机转子稳态动能；

10、若所述最大减少面积大于或等于所述发电机转子稳态动能，则将功角状态确定为功角稳定；

11、若所述最大减少面积小于所述发电机转子稳态动能，则将所述功角状态确定为功角失稳。

12、可选地，所述运行参数包括第一发电机机械功率参数、第二发电机机械功率参数、第一区域负荷节点参数、第二区域负荷节点参数、额定角速度、第一等值母线电压幅值、第二等值母线电压幅值、第一发电机惯性时间参数和第二发电机惯性时间参数，所述将所述运行参数进行等效功率转换，得到等效机械功率和等效电磁功率的步骤，包括：

13、分别将所述第一发电机机械功率参数和第二发电机机械功率参数进行加和处理，得到第一等值机群机械功率和第二等值机群机械功率；

14、分别将所述第一发电机惯性时间参数和第二发电机惯性时间参数进行加和处理，得到第一等值群惯性时间和第二等值群惯性时间；

15、分别将所述第一区域负荷节点参数和所述第二区域负荷节点参数进行加和处理，得到第一等值负荷和第二等值负荷；

16、将所述第一等值机群惯性时间与所述额定角速度进行比值处理，得到第一相关等值；

17、将所述第二等值机群惯性时间与所述额定角速度进行比值处理，得到第二相关等值；

18、将所述第一等值机群机械功率、所述第二等值机群机械功率、所述第一等值负荷、所述第二等值负荷、所述第一相关等值、所述第二相关等值、第一等值母线电压幅值和第二等值母线电压幅值输入预设的等效功率函数，得到等效机械功率和等效电磁功率。

19、可选地，所述运行参数还包括切机控制延迟时间、稳态相对转速和基准容量，所述根据所述最大减速面积和所述运行参数确定所述直流送出系统的切机量的步骤，包括：

20、将所述发电机转子稳态动能与所述最大减速面积进行差值处理，得到稳定补偿面积；

21、将预设的临界等值功角差与预设的直流稳态等值功角差进行差值处理，得到第二差值；

22、将所述稳态相对转速与所述切机控制延迟时间进行乘积处理，得到第一乘值；

23、将所述第二差值与所述第一乘值进行差值处理，得到第三差值；

24、将所述稳定补偿面积与所述第三差值进行比值处理，得到稳态切机量；

25、根据所述第一发电机惯性时间参数、所述额定角速度和所述基准容量对所述稳态切机量进行切机量化，得到所述直流送出系统的切机量。

26、可选地，还包括：

27、当所述运行状态为稳态运行时，则将所述运行参数输入预设的转子运动模型，得到目标有功出力占比；

28、调节所述直流送出系统的风机有功出力占比至目标有功出力占比，并判断所述直流送出系统是否处于故障状态；

29、当所述直流送出系统处于故障状态时，则获取当前时刻所述直流送出系统的有功电流和初始电流；

30、根据所述有功电流和所述初始电流调节所述直流送出系统的低电压穿越控制参数。

31、可选地，所述根据所述有功电流和所述初始电流调节所述直流送出系统的低电压穿越控制参数的步骤，包括：

32、将所述直流送出系统的有功电流和初始电流进行比值处理，得到第一比值；

33、判断所述第一比值是否小于或等于预设的调节阈值；

34、当所述第一比值大于所述调节阈值，则调节所述直流送出系统的低电压穿越控制参数并跳转执行所述获取当前时刻所述直流送出系统的有功电流和初始电流的步骤，直至所述第一比值小于或等于所述调节阈值。

35、本发明第二方面提供的一种提升直流送出系统暂态功角稳定的优化系统，包括：

36、采集模块，用于实时获取直流送出系统的运行状态和运行参数，并判断所述运行状态是否为直流系统换相失败；

37、功角稳态评估模块，用于当所述运行状态为直流系统换相失败时，则采用所述运行参数进行功角稳态评估，得到对应功角状态和最大减速面积；

38、调节模块，用于当所述功角状态为功角失稳时，则根据所述最大减速面积和所述运行参数确定所述直流送出系统的切机量。

39、本发明第三方面提供的一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上述任一项所述的提升直流送出系统暂态功角稳定的优化方法的步骤。

40、本发明第四方面提供的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如上述任一项所述的提升直流送出系统暂态功角稳定的优化方法。

41、本发明第五方面提供的一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，其中，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行如上述任一项所述的提升直流送出系统暂态功角稳定的优化方法。

42、从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

43、本发明通过实时获取直流送出系统的运行状态和运行参数，在运行状态为直流系统换相失败，依据运行参数对直流送出系统功角稳态进行评估，得到对应的功角状态和最大减速面积，根据功角状态、最大减速面积和运行参数为直流送出系统制定优化控制策略，从而在直流系统换相失败时及时的为系统进行调控。克服了现有技术主要是利用直流系统短时功率过载能力补偿换相失败期间送端机组转子运动的加速面积，但不能对系统的参数进行实时调控优化的缺陷。与传统的调控方法相比，本发明依据运行状态和运行参数实时对系统实时的切机控制方案进行量化，保证了系统暂态功角在最短的时间内恢复值稳定值，提高了电力系统的稳定性。