本發(fā)明涉及發(fā)電廠、變電站電氣系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行預(yù)警預(yù)控。具體說，是涉及一種發(fā)電機(jī)、輸電線路儲(chǔ)備功率精確計(jì)算和控制方法，以及機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)安全穩(wěn)定運(yùn)行預(yù)警預(yù)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，運(yùn)行人員需要不斷監(jiān)視和分析發(fā)電廠及電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況，人為或自動(dòng)化調(diào)整系統(tǒng)及發(fā)電廠有功和無功分配，以維持系統(tǒng)頻率和電壓在許可范圍內(nèi)，確保最大限度保證系統(tǒng)和同步發(fā)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，并在系統(tǒng)異常狀態(tài)下可以直觀監(jiān)視和分析系統(tǒng)或發(fā)電機(jī)的擾動(dòng)狀態(tài)，對(duì)擾動(dòng)源進(jìn)行分析和事故處理。目前，國內(nèi)電力系統(tǒng)或發(fā)電廠已經(jīng)使用發(fā)電廠多機(jī)向量圖，多發(fā)電廠電力系統(tǒng)多機(jī)向量圖，來分析發(fā)電機(jī)及系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，專利zl02125299.8和cn200910081866.9即涉及了這方面的技術(shù)。例如針對(duì)圖1所示電力系統(tǒng)圖，圖2示出電力系統(tǒng)電壓向量圖，目前已采用圖3和圖4界面顯示a電廠有關(guān)隱極和凸極同步發(fā)電機(jī)和電氣系統(tǒng)狀態(tài)，其中#1隱極同步發(fā)電機(jī)表示為圖3a隱極同步發(fā)電機(jī)等效電路，圖3b隱極同步發(fā)電機(jī)向量圖，圖3c隱極同步發(fā)電機(jī)pq圖，圖3d隱極同步發(fā)電機(jī)復(fù)合功角；#3凸極同步發(fā)電機(jī)表示為圖4a凸極同步發(fā)電機(jī)等效電路，圖4b為凸極同步發(fā)電機(jī)向量圖，圖4c為凸極同步發(fā)電機(jī)pq圖，圖4d凸極同步發(fā)電機(jī)復(fù)合功角。盡管上述有關(guān)模型可以直觀顯示發(fā)電機(jī)和電氣系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并能直觀顯示電氣系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)擾動(dòng)狀態(tài)，但還不具備精確計(jì)算發(fā)電機(jī)或電氣系統(tǒng)事故儲(chǔ)備容量的能力，以及指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)向電網(wǎng)堅(jiān)強(qiáng)穩(wěn)定方向調(diào)節(jié)的能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種發(fā)電機(jī)、輸電線路動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備功率精確計(jì)算和控制方法，以及機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)安全穩(wěn)定運(yùn)行預(yù)警預(yù)控系統(tǒng)，它包括：同步發(fā)電機(jī)動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備功率的計(jì)算和控制方法，發(fā)電廠機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備功率的計(jì)算和控制方法，輸電線路動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備功率的計(jì)算和控制方法，同步發(fā)電機(jī)動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備功率的計(jì)算和控制系統(tǒng)，發(fā)電廠機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)安全穩(wěn)定運(yùn)行預(yù)警預(yù)控系統(tǒng)，變電站機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)安全穩(wěn)定運(yùn)行預(yù)警預(yù)控系統(tǒng)幾方面。

本發(fā)明同步發(fā)電機(jī)動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備功率的計(jì)算和控制方法

包括步驟：a、采集電氣量，監(jiān)控裝置程序處理；

其中：還包括步驟：

b、給出發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器調(diào)整范圍:

1)設(shè)置正常運(yùn)行狀態(tài)下發(fā)電機(jī)自動(dòng)電壓控制裝置avc、發(fā)電機(jī)自動(dòng)發(fā)電控制裝置agc等緩速調(diào)節(jié)裝置最大許可調(diào)節(jié)范圍，為發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行的調(diào)節(jié)范圍，稱為發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線；

2)設(shè)置異常狀態(tài)下發(fā)電機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器avr、電力系統(tǒng)穩(wěn)定裝置pss、勵(lì)磁抑制擾動(dòng)裝置、一次調(diào)頻等快速調(diào)節(jié)裝置最大許可調(diào)節(jié)范圍，為發(fā)電機(jī)自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置在發(fā)電機(jī)擾動(dòng)狀態(tài)下的調(diào)節(jié)范圍，稱為發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線；

3)發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線與發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線之間區(qū)域?yàn)榘l(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)禁止pq點(diǎn)進(jìn)入的區(qū)域，稱為發(fā)電機(jī)禁運(yùn)區(qū)域，用于發(fā)電機(jī)預(yù)留必須的事故儲(chǔ)備容量。

c、無功儲(chǔ)備計(jì)算方法：

avc總無功儲(chǔ)備：過發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)水平線與發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線左側(cè)、右側(cè)兩交點(diǎn)之間的水平距離長度為avc總無功儲(chǔ)備。

avc容性無功儲(chǔ)備：發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)到發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線左側(cè)的水平距離長度為avc容性儲(chǔ)備量。avc容性無功儲(chǔ)備與avc總無功儲(chǔ)備比值為avc容性無功儲(chǔ)備利用率。

avc感性無功儲(chǔ)備：發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)到發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線右側(cè)的水平距離長度為avc感性儲(chǔ)備量。avc感性無功儲(chǔ)備與avc總無功儲(chǔ)備比值為avc感性無功儲(chǔ)備利用率。

avr總無功儲(chǔ)備：過發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)水平線與發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線左側(cè)、右側(cè)兩交點(diǎn)之間的水平距離長度為avr總無功儲(chǔ)備。

avr容性無功儲(chǔ)備：發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)到發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線左側(cè)曲線的水平距離長度為avr容性儲(chǔ)備量。avr容性無功儲(chǔ)備與avr總無功儲(chǔ)備比值為avr容性無功儲(chǔ)備利用率。

avr感性無功儲(chǔ)備：發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)到發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線右側(cè)曲線的水平距離長度為avr感性儲(chǔ)備量。avr感性無功儲(chǔ)備與avr總無功儲(chǔ)備比值為avr感性無功儲(chǔ)備利用率。

d、有功儲(chǔ)備計(jì)算方法：

avc有功儲(chǔ)備：

有功增量儲(chǔ)備：發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)到avc調(diào)整pq曲線上方的垂直距離長度為avc有功增量儲(chǔ)備量。

有功減量儲(chǔ)備：發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)到avc調(diào)整pq曲線下方的垂直距離長度為avc有功減量儲(chǔ)備量。

avr有功儲(chǔ)備：

有功增量儲(chǔ)備：發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)到發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線上方的垂直距離長度為avr有功增量儲(chǔ)備量。

有功減量儲(chǔ)備：發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)到發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線下方的垂直距離長度為avr有功減量儲(chǔ)備量。

本發(fā)明發(fā)電廠機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備功率的計(jì)算和控制方法，

包括步驟：a、采集電氣量，監(jiān)控裝置程序處理；

其中：還包括步驟：

b、計(jì)算發(fā)電機(jī)機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq點(diǎn)

參與協(xié)調(diào)發(fā)電機(jī)機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq點(diǎn)的一般計(jì)算原則：

根據(jù)所有參與機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)電機(jī)的總有功和總無功功率，以及各個(gè)發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線pq范圍、avc調(diào)整pq曲線pq范圍等已知條件，按均勻儲(chǔ)備的原則計(jì)算各個(gè)發(fā)電機(jī)機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq點(diǎn)；當(dāng)所有參與協(xié)調(diào)運(yùn)行的各臺(tái)發(fā)電機(jī)均運(yùn)行在各自的機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq點(diǎn)時(shí)：

1)各協(xié)調(diào)發(fā)電機(jī)功角接近；

2)各協(xié)調(diào)發(fā)電機(jī)感性無功儲(chǔ)備利用率接近；

還包括下列步驟：

c、繪制機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線

在所計(jì)算發(fā)電機(jī)機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq點(diǎn)基礎(chǔ)上，給出各臺(tái)發(fā)電機(jī)允許在機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq點(diǎn)附近運(yùn)行的范圍，即機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線范圍，為參與協(xié)調(diào)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)運(yùn)行范圍。

d、在發(fā)電機(jī)pq圖中繪制發(fā)電機(jī)avc調(diào)整曲線，發(fā)電機(jī)avr調(diào)整曲線，機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)曲線，并對(duì)參與協(xié)調(diào)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組實(shí)施pq報(bào)警三級(jí)管理；

同一電氣系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)行，退出自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置的發(fā)電機(jī)不能參與機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)，不參與協(xié)調(diào)的發(fā)電機(jī)pq圖中不繪制機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線；

參與機(jī)網(wǎng)協(xié)的機(jī)組pq點(diǎn)需要運(yùn)行在其機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線范圍內(nèi)，超出則報(bào)警。

在隱極同步發(fā)電機(jī)復(fù)合功角圖中建立發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線、發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線，機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線；

在隱極同步發(fā)電機(jī)電氣向量模型中建立發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線、發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線，機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線；

在凸極同步發(fā)電機(jī)復(fù)合功角圖中建立發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線、發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線，機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線；

在凸極同步發(fā)電機(jī)氣向量模型中建立發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線、發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線，機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線；

在發(fā)電廠多機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)行預(yù)警預(yù)控界面中建立發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線、發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線，機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線。

綜上所述，發(fā)電廠多臺(tái)發(fā)電機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)行時(shí)，可以通過發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線，發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線，機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線，對(duì)參與協(xié)調(diào)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組實(shí)施pq報(bào)警三級(jí)管理，實(shí)現(xiàn)機(jī)組及發(fā)電廠的儲(chǔ)備功率控制：

其中同步發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線可以理解為考慮發(fā)電機(jī)運(yùn)行最大出力、發(fā)電機(jī)進(jìn)相時(shí)端部發(fā)熱和功角限制、發(fā)電機(jī)最低穩(wěn)定負(fù)荷等因素，發(fā)電機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器avr、電力系統(tǒng)自動(dòng)穩(wěn)定器pss、次同步擾動(dòng)勵(lì)磁抑制裝置、發(fā)電機(jī)一次調(diào)頻裝置等自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置的所允許的最大調(diào)節(jié)pq范圍；發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線為發(fā)電機(jī)和電力系統(tǒng)正常狀態(tài)下，為考慮發(fā)電機(jī)自動(dòng)穩(wěn)定裝置預(yù)留事故狀態(tài)的調(diào)節(jié)空間而規(guī)定發(fā)電機(jī)自動(dòng)電壓控制裝置avc、自動(dòng)發(fā)電控制裝置agc或手動(dòng)調(diào)節(jié)器所允許調(diào)節(jié)的pq范圍；機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線為參與機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)的發(fā)電機(jī)自動(dòng)電壓控制裝置avc、自動(dòng)發(fā)電控制裝置agc或手動(dòng)調(diào)節(jié)器所允許調(diào)節(jié)的pq范圍。

機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)三級(jí)pq報(bào)警管理，可以指導(dǎo)發(fā)電廠優(yōu)化廠級(jí)電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)事故儲(chǔ)備功率，提高全廠自動(dòng)穩(wěn)定裝置事故狀態(tài)下的響應(yīng)速度，確保發(fā)電廠實(shí)時(shí)趨向堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)方向協(xié)調(diào)全廠機(jī)組負(fù)荷。

本發(fā)明輸電線路動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備功率的計(jì)算和控制方法，

包括步驟：a、采集電氣量；監(jiān)控裝置程序處理；

b、根據(jù)已知的電力系統(tǒng)圖，電力系統(tǒng)電壓向量圖，以及發(fā)電廠到變電站輸電線路的等效電路、向量圖，繪制發(fā)電廠到變電站輸電線路三級(jí)pq圖，繪制輸電線路三級(jí)pq向量圖，繪制輸電線路三級(jí)pq復(fù)合功角圖；

c、類似發(fā)電機(jī)三級(jí)pq圖畫法，其中發(fā)電廠到變電站輸電線路三級(jí)pq圖，包括綜合考慮輸電線路承載能力、發(fā)電廠允許出力等因素，發(fā)電廠發(fā)電機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器avr、電力系統(tǒng)自動(dòng)穩(wěn)定器pss、次同步擾動(dòng)勵(lì)磁抑制裝置、發(fā)電機(jī)一次調(diào)頻裝置等自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置的所允許的最大調(diào)節(jié)pq范圍，稱為發(fā)電廠avr調(diào)整pq曲線；在發(fā)電機(jī)和電力系統(tǒng)正常狀態(tài)下，為考慮發(fā)電廠發(fā)電機(jī)自動(dòng)穩(wěn)定裝置預(yù)留事故狀態(tài)的調(diào)節(jié)空間而規(guī)定發(fā)電廠自動(dòng)電壓控制裝置avc和自動(dòng)發(fā)電控制裝置agc調(diào)整范圍，稱為發(fā)電廠avc調(diào)整pq曲線；為參與機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)的輸電線路而設(shè)定的pq調(diào)節(jié)范圍，即機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線。

輸電線路有功儲(chǔ)備計(jì)算方法：

avc有功增量儲(chǔ)備：輸電線路pq點(diǎn)到發(fā)電廠avc調(diào)整范圍上方曲線的垂直距離長度為avc有功增量儲(chǔ)備量。

avc有功減量儲(chǔ)備：輸電線路pq點(diǎn)到發(fā)電廠avc調(diào)整范圍下方曲線的垂直距離長度為avc有功減量儲(chǔ)備量。

avr有功增量儲(chǔ)備：輸電線路pq點(diǎn)到發(fā)電廠avr調(diào)整范圍上方曲線的垂直距離長度為avr有功增量儲(chǔ)備量。

avr有功減量儲(chǔ)備：輸電線路pq點(diǎn)到發(fā)電廠avr調(diào)整范圍下方曲線的垂直距離長度為avr有功減量儲(chǔ)備量。

輸電線路無功儲(chǔ)備計(jì)算方法：

avc總無功儲(chǔ)備：過輸電線路pq點(diǎn)水平線與發(fā)電廠avc調(diào)整曲線左側(cè)、右側(cè)兩交點(diǎn)之間的水平距離長度為avc總無功儲(chǔ)備。

avc容性無功儲(chǔ)備：輸電線路pq點(diǎn)到發(fā)電廠avc調(diào)整曲線左側(cè)的水平距離長度為avc容性儲(chǔ)備量。avc容性無功儲(chǔ)備與avc總無功儲(chǔ)備比值為avc容性無功儲(chǔ)備利用率。

avc感性無功儲(chǔ)備：輸電線路pq點(diǎn)到發(fā)電廠avc調(diào)整曲線右側(cè)的水平距離長度為avc感性儲(chǔ)備量。avc感性無功儲(chǔ)備與avc總無功儲(chǔ)備比值為avc感性無功儲(chǔ)備利用率。

avr總無功儲(chǔ)備:輸電線路pq點(diǎn)到發(fā)電廠avr調(diào)整曲線左側(cè)、右側(cè)兩交點(diǎn)之間的水平距離長度為avr總無功儲(chǔ)備。

avr容性無功儲(chǔ)備：輸電線路pq點(diǎn)到發(fā)電廠avr調(diào)整曲線左側(cè)曲線的水平距離長度為avr容性儲(chǔ)備量。avr容性無功儲(chǔ)備功率與avr總無功儲(chǔ)備比值為avr容性無功儲(chǔ)備利用率。

avr感性無功儲(chǔ)備：輸電線路pq點(diǎn)到發(fā)電廠avr調(diào)整曲線右側(cè)曲線的水平距離長度為avr感性儲(chǔ)備量。avr感性無功儲(chǔ)備功率與avr總無功儲(chǔ)備比值為avr感性無功儲(chǔ)備利用率。

d、其中發(fā)電廠到變電站輸電線路三級(jí)pq復(fù)合功角：

繪制復(fù)合功角圖的方法：參照發(fā)電廠到變電站輸電線路向量圖，以發(fā)電廠到變電站輸電線路向量圖為例，假想以變電站母線電壓為定子杠桿，以發(fā)電廠母線電壓為轉(zhuǎn)子杠桿，以電壓原點(diǎn)為復(fù)合功角圖的軸心，即旋轉(zhuǎn)圓心，以定子杠桿為參照物水平布置，轉(zhuǎn)子杠桿與轉(zhuǎn)子剛體相連，定子杠桿頂部與轉(zhuǎn)子杠桿頂部通過彈簧連接，定子杠桿與轉(zhuǎn)子杠桿夾角為輸電線路功角，并過發(fā)電廠母線電壓頂點(diǎn)做直線垂直于變電站母線電壓，相交于垂足點(diǎn)。并在復(fù)合功角圖繪制輸電線路發(fā)電廠avr調(diào)整pq曲線、發(fā)電廠avc調(diào)整pq曲線和機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線。

復(fù)合功角圖綜合顯示了輸電線路電磁回路模型：電氣矢量和彈性模型。

表示輸電線路電氣矢量時(shí)，發(fā)電廠電壓母線頂點(diǎn)與變電站母線電壓頂點(diǎn)線段為輸電線路電壓降，發(fā)電廠電壓母線頂點(diǎn)與到變電站母線電壓垂線之垂足之間線段為輸電線路電壓降有功分量，變電站母線電壓頂點(diǎn)與垂足之間線段為輸電線路電壓降無功分量，如果把輸電線路電壓降看成輸電線路電流大小，則發(fā)電廠電壓母線頂點(diǎn)與垂足之間線段和變電站母線電壓頂點(diǎn)與垂足之間線段分別表示輸電線路電流有功和無功分量的大?。蝗绻演旊娋€路電壓降看成輸電線路視在功率的大小，則發(fā)電廠電壓母線頂點(diǎn)與垂足之間線段和變電站母線電壓頂點(diǎn)與垂足之間線段分別表示輸電線路有功功率和無功功率的大小，垂足點(diǎn)在變電站母線電壓頂點(diǎn)右側(cè)時(shí)輸電線路向變電站輸送感性無功，垂足點(diǎn)與變電站母線電壓頂點(diǎn)重合時(shí)輸電線路無功為零，垂足點(diǎn)在變電站母線電壓頂點(diǎn)左側(cè)時(shí)輸電線路向變電站輸送容性無功。

表示輸電線路彈性模型時(shí)，發(fā)電廠母線電壓為輸電線路彈性模型轉(zhuǎn)子杠桿，與輸電線路彈性模型轉(zhuǎn)子剛體相連，變電站母線電壓為輸電線路彈性模型定子杠桿，與輸電線路彈性模型定子剛體相連，輸電線路電壓降為輸電線路彈性模型轉(zhuǎn)子杠桿拖動(dòng)定子杠桿的彈簧被拉伸長度，輸電線路彈性模型轉(zhuǎn)子杠桿與輸電線路彈性模型定子杠桿夾角為輸電線路功角。

e、建立變電站電源側(cè)輸電線路扇形向量圖

1)選取變電站母線電壓為參考電壓，水平線布置；以變電站母線電壓原點(diǎn)為圓心分別畫圓，圓的個(gè)數(shù)與變電站內(nèi)的電源側(cè)線路的數(shù)量相同，各圓由內(nèi)向外依次排開，各相鄰圓的半徑之差相等；

2)在所畫的幾個(gè)圓上，從左到右依次擺放各發(fā)電廠輸電線路復(fù)合功角圖或電氣向量圖，各發(fā)電廠輸電線路模型的軸心在各自圓周之上，各電廠輸電線路發(fā)電廠側(cè)母線電壓延長線均經(jīng)過變電站母線電壓參考電壓原點(diǎn)。

3)各發(fā)電廠輸電線路電廠側(cè)母線電壓與變電站母線電壓的夾角為該輸電線路功角k倍，k為輸電線路功角修正系數(shù)，所有輸電線路功角修正系數(shù)相同。

4)以a、b發(fā)電廠為例，a發(fā)電廠線路復(fù)合功角圖或電氣向量圖軸心在第一個(gè)圓周之上，b發(fā)電廠線路復(fù)合功角圖或電氣向量圖軸心在第二個(gè)圓周之上；

a發(fā)電廠線路復(fù)合功角圖或電氣向量圖發(fā)電廠母線電壓延長線經(jīng)過變電站母線電壓參考電壓原點(diǎn)，b發(fā)電廠線路復(fù)合功角圖或電氣向量圖發(fā)電廠母線電壓延長線經(jīng)過變電站母線電壓參考電壓原點(diǎn)；

a發(fā)電廠輸電線路復(fù)合功角圖母線電壓與變電站母線電壓夾角為a發(fā)電廠輸電線路功角的k倍；b發(fā)電廠輸電線路復(fù)合功角圖母線電壓與變電站母線電壓夾角為b發(fā)電廠輸電線路功角的k倍。

5)在參與線路協(xié)調(diào)控制的輸電線路彈性模型中建立發(fā)電廠avr調(diào)整pq曲線、發(fā)電廠avc調(diào)整pq曲線和機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線，對(duì)參與協(xié)調(diào)輸電線路實(shí)施pq報(bào)警三級(jí)管理；

參與協(xié)調(diào)運(yùn)行的各輸電線路均運(yùn)行在各自的機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線范圍內(nèi)。

本發(fā)明同步發(fā)電機(jī)動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備功率的計(jì)算和控制系統(tǒng)，

包括步驟：

a、包括電氣采集裝置，監(jiān)控裝置，發(fā)電機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置；

其中，電氣采集裝置、監(jiān)控裝置、發(fā)電機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置依次相連，監(jiān)控裝置用于接收電氣采集裝置發(fā)送的電氣量數(shù)據(jù)并：

b、給出發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器調(diào)整范圍

1)設(shè)置正常運(yùn)行狀態(tài)下發(fā)電機(jī)自動(dòng)電壓控制裝置avc、發(fā)電機(jī)自動(dòng)發(fā)電控制裝置agc等緩速調(diào)節(jié)裝置最大許可調(diào)節(jié)范圍，為發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行的調(diào)節(jié)范圍，稱為發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線；

發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，超出avc調(diào)整pq曲線范圍報(bào)警。

2)設(shè)置異常狀態(tài)下發(fā)電機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器avr、電力系統(tǒng)穩(wěn)定裝置pss、勵(lì)磁抑制擾動(dòng)裝置、一次調(diào)頻等快速調(diào)節(jié)裝置最大許可調(diào)節(jié)范圍，為發(fā)電機(jī)自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置在發(fā)電機(jī)擾動(dòng)狀態(tài)下的調(diào)節(jié)范圍，稱為發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線；

發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，超出avr調(diào)整pq曲線范圍報(bào)警。

3)規(guī)定發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線與發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線之間區(qū)域?yàn)榘l(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)禁止pq點(diǎn)進(jìn)入的區(qū)域，稱為發(fā)電機(jī)禁運(yùn)區(qū)域，用于發(fā)電機(jī)預(yù)留必要的事故儲(chǔ)備功率。

設(shè)置發(fā)電機(jī)禁運(yùn)區(qū)域，預(yù)留必要的事故儲(chǔ)備，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：

1)發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，為發(fā)電機(jī)一次調(diào)頻等自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置留有一定的有功調(diào)節(jié)裕度，在系統(tǒng)電壓頻率波動(dòng)時(shí)，保證自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置能夠快速做出足夠的調(diào)節(jié)，以彌補(bǔ)系統(tǒng)電壓頻率波動(dòng)引起的有功欠缺量；

2)發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，為發(fā)電機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器avr、電力系統(tǒng)自動(dòng)穩(wěn)定裝置pss等自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置留有一定的無功調(diào)節(jié)裕度，在系統(tǒng)發(fā)生擾動(dòng)時(shí)，保證自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置能夠快速做出足夠的調(diào)節(jié)，以彌補(bǔ)系統(tǒng)擾動(dòng)引起的無功欠缺量；

3)正常狀態(tài)下，實(shí)時(shí)控制發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)禁止進(jìn)入禁運(yùn)區(qū)域，可以實(shí)時(shí)保障發(fā)電機(jī)留有必要的事故儲(chǔ)備功率，防止電力系統(tǒng)擾動(dòng)狀態(tài)下快速調(diào)節(jié)裝置失去調(diào)節(jié)空間而失掉穩(wěn)定調(diào)節(jié)功能，或超調(diào)引起低勵(lì)、過激磁限制等保護(hù)動(dòng)作而跳機(jī)或二次擾動(dòng)。

c、發(fā)電機(jī)和電力系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)下，設(shè)置基于發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線的發(fā)電機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)限制：

1)如同步發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)在發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線上方時(shí)，閉鎖本發(fā)電機(jī)自動(dòng)發(fā)電控制裝置agc增加有功負(fù)荷，并減小有功負(fù)荷；

2)如同步發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)在發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線下方時(shí)，閉鎖本發(fā)電機(jī)自動(dòng)發(fā)電控制裝置agc減小有功負(fù)荷，并增加有功負(fù)荷；

3)如同步發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)在發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線左側(cè)時(shí)，閉鎖本發(fā)電機(jī)自動(dòng)電壓控制裝置avc減小發(fā)電機(jī)勵(lì)磁，并增加勵(lì)磁；

4)如同步發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)在發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線右側(cè)時(shí)，閉鎖本發(fā)電機(jī)自動(dòng)電壓控制裝置avc增加發(fā)電機(jī)勵(lì)磁，并減小勵(lì)磁；

d、運(yùn)行中，為運(yùn)行人員實(shí)時(shí)顯示下列數(shù)據(jù)：

avc有功增量儲(chǔ)備，avc有功減量儲(chǔ)備，avr有功增量儲(chǔ)備，avr有功減量儲(chǔ)備，avc總無功儲(chǔ)備，avc容性無功儲(chǔ)備，avc感性無功儲(chǔ)備，avc感性無功儲(chǔ)備利用率，avr總無功儲(chǔ)備，avr容性無功儲(chǔ)備，avr容性無功儲(chǔ)備利用率，avr感性無功儲(chǔ)備，avr感性無功儲(chǔ)備利用率，avc容性無功儲(chǔ)備利用率。

本發(fā)明發(fā)電廠機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)安全穩(wěn)定運(yùn)行預(yù)警預(yù)控系統(tǒng)，

包括步驟：a、包括電氣采集裝置，監(jiān)控裝置，發(fā)電機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置；

其中，電氣采集裝置、監(jiān)控裝置、發(fā)電機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置依次相連，監(jiān)控裝置用于接收電氣采集裝置發(fā)送的電氣量數(shù)據(jù)并：

b、繪制機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線

實(shí)時(shí)計(jì)算顯示發(fā)電機(jī)機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq點(diǎn)，在所計(jì)算發(fā)電機(jī)機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq點(diǎn)基礎(chǔ)上，給出各臺(tái)發(fā)電機(jī)允許在機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq點(diǎn)附近運(yùn)行的范圍，即發(fā)電機(jī)機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線，是參與協(xié)調(diào)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)運(yùn)行范圍。

e、在發(fā)電機(jī)pq圖中繪制發(fā)電機(jī)avc調(diào)整曲線，發(fā)電機(jī)avr調(diào)整曲線，機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)曲線，并對(duì)參與協(xié)調(diào)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組實(shí)施pq報(bào)警三級(jí)管理；

同一電氣系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)之間協(xié)調(diào)運(yùn)行，退出自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置的發(fā)電機(jī)不能參與機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)，不參與協(xié)調(diào)的發(fā)電機(jī)pq圖中不繪制機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線；

參與機(jī)網(wǎng)協(xié)的機(jī)組pq點(diǎn)需要運(yùn)行在其機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線范圍內(nèi)，超出則報(bào)警。

在隱極同步發(fā)電機(jī)復(fù)合功角圖中建立發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線、發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線，機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線；

在隱極同步發(fā)電機(jī)電氣向量模型中建立發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線、發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線，機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線；

在凸極同步發(fā)電機(jī)復(fù)合功角圖中建立發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線、發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線，機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線；

在凸極同步發(fā)電機(jī)氣向量模型中建立發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線、發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線，機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線；

在發(fā)電廠多機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)行預(yù)警預(yù)控界面中建立發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線、發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線，機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線；

參與協(xié)調(diào)的發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)應(yīng)在機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線范圍內(nèi)，且監(jiān)視所有協(xié)調(diào)發(fā)電機(jī)應(yīng)該：

1)各協(xié)調(diào)發(fā)電機(jī)功角接近；

2)各協(xié)調(diào)發(fā)電機(jī)感性無功儲(chǔ)備利用率接近。

f、發(fā)電機(jī)和電力系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)下，設(shè)置基于發(fā)電機(jī)機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線的發(fā)電機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)限制：

1)如同步發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)在機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線上方時(shí)，閉鎖本發(fā)電機(jī)自動(dòng)發(fā)電控制裝置agc增加有功負(fù)荷，并減小有功負(fù)荷；

2)如同步發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)在機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線下方時(shí)，閉鎖本發(fā)電機(jī)自動(dòng)發(fā)電控制裝置agc減小有功負(fù)荷，并增加有關(guān)負(fù)荷；

3)如同步發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)在機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線左側(cè)時(shí)，閉鎖本發(fā)電機(jī)自動(dòng)電壓控制裝置avc減小發(fā)電機(jī)勵(lì)磁，并增加勵(lì)磁；

4)如同步發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)在機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線右側(cè)時(shí)，閉鎖本發(fā)電機(jī)自動(dòng)電壓控制裝置avc增加發(fā)電機(jī)勵(lì)磁，并減小勵(lì)磁；

機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)三級(jí)pq報(bào)警管理，可以指導(dǎo)發(fā)電廠優(yōu)化廠級(jí)電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)事故儲(chǔ)備功率，提高全廠自動(dòng)穩(wěn)定裝置事故狀態(tài)下的響應(yīng)速度，確保發(fā)電廠實(shí)時(shí)趨向堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)方向協(xié)調(diào)全廠機(jī)組負(fù)荷。

本發(fā)明變電站機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)安全穩(wěn)定運(yùn)行預(yù)警預(yù)控系統(tǒng)，

包括步驟：a、包括電氣采集裝置，監(jiān)控裝置，發(fā)電機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置；

其中，電氣采集裝置、監(jiān)控裝置、發(fā)電機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置依次相連，監(jiān)控裝置用于接收電氣采集裝置發(fā)送的電氣量數(shù)據(jù)并：

b、繪制輸電線路三級(jí)pq圖；繪制輸電線路三級(jí)pq向量圖；繪制圖輸電線路三級(jí)pq復(fù)合功角圖；

其中輸電線路三級(jí)pq圖，為綜合考慮輸電線路輸送容量、發(fā)電廠允許出力等因素，發(fā)電廠發(fā)電機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器avr、電力系統(tǒng)自動(dòng)穩(wěn)定器pss、次同步擾動(dòng)勵(lì)磁抑制裝置、發(fā)電機(jī)一次調(diào)頻等自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置所允許的最大調(diào)節(jié)pq范圍，稱為發(fā)電廠avr調(diào)整pq曲線；在發(fā)電機(jī)和電力系統(tǒng)正常狀態(tài)下，為考慮自動(dòng)穩(wěn)定裝置預(yù)留事故狀態(tài)的調(diào)節(jié)空間而規(guī)定自動(dòng)電壓控制裝置avc、自動(dòng)發(fā)電控制裝置agc調(diào)整范圍，稱為發(fā)電廠avc調(diào)整pq曲線；為參與機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)的輸電線路而設(shè)定的pq調(diào)節(jié)范圍，即機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線。

規(guī)定發(fā)電廠avc調(diào)整pq曲線與發(fā)電廠avr調(diào)整pq曲線之間區(qū)域?yàn)檩旊娋€路正常運(yùn)行時(shí)禁止pq進(jìn)入的區(qū)域，稱為輸電線路禁運(yùn)區(qū)域，用于輸電線路預(yù)留必須的事故儲(chǔ)備容量。

輸電線路正常運(yùn)行時(shí)，pq點(diǎn)進(jìn)入禁運(yùn)區(qū)域時(shí)告警。

d、建立變電站電源側(cè)輸電線路扇形向量圖，在輸電線路向量圖中建立發(fā)電廠avr調(diào)整pq曲線，發(fā)電廠avc調(diào)整pq曲線和機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線：

1)參與協(xié)調(diào)運(yùn)行的各輸電線路均運(yùn)行在各自的機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線范圍內(nèi)，超出機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線范圍則報(bào)警；

2)各個(gè)輸電線路需要運(yùn)行在各自的發(fā)電廠avc調(diào)整pq曲線范圍內(nèi)，超出avc調(diào)整pq曲線范圍則報(bào)警；

3)各個(gè)輸電線路需要運(yùn)行在各自的發(fā)電廠avr調(diào)整pq曲線范圍內(nèi)，超出avr調(diào)整pq曲線范圍則報(bào)警。

本發(fā)明與傳統(tǒng)的分析發(fā)電廠及電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的方法相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)本發(fā)明建立同步電機(jī)或輸電線路avc調(diào)整pq曲線、avr調(diào)整pq曲線和機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線三級(jí)管理模式，提出新的精確計(jì)算和控制動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備功率的方法，并建立機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)安全穩(wěn)定運(yùn)行預(yù)警預(yù)控系統(tǒng)。

2)多臺(tái)發(fā)電機(jī)或多條輸電線路協(xié)調(diào)運(yùn)行時(shí)，限制協(xié)調(diào)發(fā)電機(jī)或輸電線路在機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線范圍內(nèi)運(yùn)行，這樣能夠：

(1)實(shí)時(shí)確保廠級(jí)電力系統(tǒng)內(nèi)的發(fā)電機(jī)電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置avr、電力系統(tǒng)穩(wěn)定裝置pss、次同步擾動(dòng)勵(lì)磁抑制裝置、一次調(diào)頻等具有擾動(dòng)抑制的裝置實(shí)時(shí)具有充足的調(diào)節(jié)空間，即保障系統(tǒng)內(nèi)所有自動(dòng)穩(wěn)定裝置實(shí)時(shí)有效熱備用，在擾動(dòng)或振蕩狀態(tài)下能可靠、快速投入；

(2)避免自動(dòng)穩(wěn)定裝置失去調(diào)節(jié)空間而失效或超調(diào)引起二次振蕩；

(3)可使廠站級(jí)電力系統(tǒng)的事故儲(chǔ)備容量實(shí)時(shí)最大化，在系統(tǒng)擾動(dòng)的情況下保障所有抑制擾動(dòng)穩(wěn)定裝置能可靠快速投入并快速彌補(bǔ)系統(tǒng)波動(dòng)欠缺的有功或無功功率，使系統(tǒng)快速恢復(fù)穩(wěn)定，避免事故擴(kuò)大；

(4)在電力系統(tǒng)，可使每個(gè)發(fā)電廠或變電站成為優(yōu)質(zhì)的事故儲(chǔ)備單元，在電力系統(tǒng)小擾動(dòng)情況下，各廠站均能快速提供事故儲(chǔ)備功率，并且不發(fā)生二次振蕩，使小擾動(dòng)快速消失在初始狀態(tài)，有效減少電力系統(tǒng)次同步或低頻振蕩的事故發(fā)生機(jī)會(huì)。

附圖說明

圖1電力系統(tǒng)圖；

圖2電力系統(tǒng)電壓向量圖；

圖3a隱極同步發(fā)電機(jī)等效電路；

圖3b隱極同步發(fā)電機(jī)向量圖；

圖3c隱極同步發(fā)電機(jī)pq圖；

圖3d隱極同步發(fā)電機(jī)復(fù)合功角；

圖4a凸極同步發(fā)電機(jī)等效電路；

圖4b凸極同步發(fā)電機(jī)向量圖；

圖4c凸極同步發(fā)電機(jī)pq圖；

圖4d凸極同步發(fā)電機(jī)復(fù)合功角；

圖5a發(fā)電機(jī)儲(chǔ)備功率計(jì)算圖；

圖5b發(fā)電機(jī)禁止運(yùn)行區(qū)域；

圖5c同步發(fā)電機(jī)三級(jí)pq圖；

圖6a隱極同步發(fā)電機(jī)機(jī)械模型三級(jí)pq圖；

圖6b隱極同步發(fā)電機(jī)電氣向量三級(jí)pq圖；

圖7a凸極同步發(fā)電機(jī)機(jī)械模型三級(jí)pq圖；

圖7b凸極同步發(fā)電機(jī)電氣向量三級(jí)pq圖；

圖8機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)安全穩(wěn)定運(yùn)行預(yù)警預(yù)控界面；

圖9發(fā)電機(jī)失調(diào)減磁調(diào)節(jié)；

圖10發(fā)電機(jī)失調(diào)增磁調(diào)節(jié)；

圖11a機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)報(bào)警狀態(tài)；

圖11b機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)正常狀態(tài)；

圖12a輸電線路等效電路；

圖12b輸電線路向量圖；

圖12c輸電線路三級(jí)pq圖；

圖12d輸電線路三級(jí)pq向量模型圖；

圖12e輸電線路三級(jí)pq復(fù)合功角圖；

圖13輸電線路預(yù)警預(yù)控界面；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明監(jiān)視控制發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的方法、監(jiān)視控制發(fā)電廠多臺(tái)發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的方法、監(jiān)視控制多發(fā)電廠發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的方法和本發(fā)明監(jiān)視控制發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的系統(tǒng)、監(jiān)視控制發(fā)電廠多臺(tái)發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的系統(tǒng)、監(jiān)視控制多發(fā)電廠發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的系統(tǒng)作進(jìn)一步說明。

本發(fā)明同步發(fā)電機(jī)動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備功率的計(jì)算和控制方法，

a、采集電氣量，監(jiān)控裝置程序處理；

還包括步驟：

b、根據(jù)發(fā)電機(jī)允許出力情況，繪制圖5a所示abcdea為發(fā)電機(jī)報(bào)警pq曲線，根據(jù)專利cn910081866.9200所述在abcdea報(bào)警pq曲線內(nèi)繪制自動(dòng)調(diào)壓裝置調(diào)節(jié)限制abedpq曲線；

其中abcdea為發(fā)電機(jī)報(bào)警pq曲線：

ab曲線為發(fā)電機(jī)低勵(lì)限制曲線，bc曲線為發(fā)電機(jī)有功功率限制曲線，cd曲線為發(fā)電機(jī)定子最大電流，發(fā)電機(jī)定子最大磁通量限制過激磁限制曲線，de曲線為發(fā)電機(jī)工作勵(lì)磁機(jī)或備用勵(lì)磁機(jī)最大工作電壓、電流，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子最大勵(lì)磁電壓、電流，發(fā)電機(jī)最大勵(lì)磁磁通量綜合限制過勵(lì)磁限制曲線，ea曲線為發(fā)電機(jī)零有功曲線，水平布置；

其中abed為專利cn910081866.9200所述發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行自動(dòng)調(diào)壓裝置調(diào)節(jié)限制abedpq曲線,其中be為發(fā)電機(jī)最大有功功率限制曲線，它與發(fā)電機(jī)報(bào)警abcdeapq曲線中的發(fā)電機(jī)有功功率限制曲線bc規(guī)定有功功率最大報(bào)警值相同或接近，都是發(fā)電機(jī)一次調(diào)頻等自動(dòng)穩(wěn)定裝置所能調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)有功功率的最大范圍，所以此圖be曲線bc曲線重合，ed為發(fā)電機(jī)最大無功功率限制曲線，ad為最小有功功率限制曲線，ab為發(fā)電機(jī)最小無功功率限制曲線。

ab左側(cè)為正常狀態(tài)下禁止發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)進(jìn)入?yún)^(qū)域，ed右側(cè)為正常狀態(tài)下禁止發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)進(jìn)入?yún)^(qū)域，be上方和ad下方正常狀態(tài)禁止發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)進(jìn)入。

自動(dòng)調(diào)壓裝置調(diào)節(jié)限制abedpq曲線在發(fā)電機(jī)事故儲(chǔ)備方面還沒有起到很好的作用，下面就這一方面進(jìn)一步修改進(jìn)行說明。

為區(qū)分調(diào)節(jié)器的功能，以下對(duì)發(fā)電機(jī)自動(dòng)電壓控制裝置avc、手段調(diào)節(jié)電壓裝置等正常情況下改變發(fā)電機(jī)無功出力的所有裝置，以及發(fā)電機(jī)自動(dòng)發(fā)電控制裝置agc等正常情況下改變發(fā)電機(jī)有功出力的所有裝置稱為發(fā)電機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置；對(duì)在擾動(dòng)或振蕩狀態(tài)下，通過改變發(fā)電機(jī)無功或有功出力的發(fā)電機(jī)或系統(tǒng)自動(dòng)穩(wěn)定裝置并起到抑制擾動(dòng)作用，如發(fā)電機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器avr、電力系統(tǒng)自動(dòng)穩(wěn)定裝置pss、一次調(diào)頻、次同步擾動(dòng)勵(lì)磁抑制等自動(dòng)穩(wěn)定裝置，通稱為穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置。

繪制有功儲(chǔ)備區(qū)間：

過點(diǎn)e0做ae垂線，分別交曲線be、ad為點(diǎn)p1和p4,在線段p1p4上分別取點(diǎn)p2和點(diǎn)p3，線段p1p2長度為本發(fā)電機(jī)在電壓頻率發(fā)生變化時(shí)，能夠快速提供的有功功率；線段p3p4長度為本發(fā)電機(jī)在電壓頻率發(fā)生變化時(shí)，能夠快速減掉的有功功率.分別過點(diǎn)p2和點(diǎn)p3做等有功曲線，分別交曲線ab于點(diǎn)a2和點(diǎn)a1，交曲線ed于點(diǎn)a3和點(diǎn)a4；延長ad等有功曲線，分別交abcdea發(fā)電機(jī)報(bào)警pq曲線于點(diǎn)a5和點(diǎn)a6：

1)線段p1p2為發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)必須預(yù)留的一次調(diào)頻增負(fù)荷儲(chǔ)備功率；

2)線段p3p4為發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)必須預(yù)留的一次調(diào)頻減負(fù)荷儲(chǔ)備功率；

參與一次調(diào)頻的發(fā)電機(jī)，要實(shí)時(shí)保證一次調(diào)頻等自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置有足夠的調(diào)節(jié)空間，發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)e0必須在p2等有功曲線和p3等有功曲線之間運(yùn)行，這樣當(dāng)頻率波動(dòng)時(shí)，能保證發(fā)電機(jī)自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置做出快速增減負(fù)荷的反應(yīng)并且可以送出充足的儲(chǔ)備容量。

繪制無功儲(chǔ)備區(qū)間：

過點(diǎn)發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)e0做ae平行線，交ab曲線于點(diǎn)q1，交ab曲線于點(diǎn)q2，交ed曲線于點(diǎn)q3，交cde曲調(diào)節(jié)線于點(diǎn)q4；則

1)線段e0q2長度為發(fā)電機(jī)avc、手動(dòng)調(diào)節(jié)等發(fā)電機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置的容性無功儲(chǔ)備容量；

2)線段e0q3長度為發(fā)電機(jī)avc、手動(dòng)調(diào)節(jié)等發(fā)電機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置的感性無功儲(chǔ)備容量；

3)線段e0q1長度為發(fā)電機(jī)avr、pss等穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置的容性無功儲(chǔ)備容量；

4)線段e0q4長度為發(fā)電機(jī)avr、pss等穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置的感性無功儲(chǔ)備容量；

為保持發(fā)電機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器avr等快速自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置實(shí)時(shí)具有足夠的無功事故儲(chǔ)備調(diào)節(jié)空間，最小無功功率限制曲線ab左側(cè)和最大無功功率限制曲線de右側(cè)與發(fā)電機(jī)報(bào)警pq曲線之間應(yīng)該有足夠的空間，且發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，pq點(diǎn)e0應(yīng)在ab曲線和de曲線之間運(yùn)行，這樣當(dāng)電壓波動(dòng)時(shí)，能保證發(fā)電機(jī)自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置做出快速增減勵(lì)磁電流的反應(yīng)，并且可以送出充足的無功儲(chǔ)備容量。

綜上所述，計(jì)算發(fā)電機(jī)儲(chǔ)備功率，要給出發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器調(diào)整范圍，首先設(shè)置正常運(yùn)行狀態(tài)下發(fā)電機(jī)遠(yuǎn)方自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)裝置avc、發(fā)電機(jī)自動(dòng)發(fā)電控制裝置agc等緩速調(diào)節(jié)裝置最大許可a1a2a3a4調(diào)節(jié)范圍，封閉曲線a1a2a3a4所圍成的范圍為發(fā)電機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)范圍，a1a2a3a4稱為發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線；其次設(shè)置異常狀態(tài)下發(fā)電機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器avr、一次調(diào)頻等穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置最大許可a5bcda6調(diào)節(jié)范圍；封閉a5bcda6曲線所圍成的范圍為穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置的可調(diào)節(jié)的范圍，a5bcda6稱為發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線；第三發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線a1a2a3a4與發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線a5bcdea6之間區(qū)域?yàn)榘l(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)禁止pq進(jìn)入的區(qū)域，稱為發(fā)電機(jī)禁運(yùn)區(qū)域，用于發(fā)電機(jī)預(yù)留必要的事故儲(chǔ)備容量，如圖5b所示。

預(yù)留發(fā)電機(jī)必要的事故儲(chǔ)備功率應(yīng)考慮一下幾點(diǎn)：

1)發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，為發(fā)電機(jī)一次調(diào)頻等自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置留有一定的有功調(diào)節(jié)裕度，在系統(tǒng)電壓頻率波動(dòng)時(shí)，保證自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置能夠快速做出足夠的調(diào)節(jié)，以彌補(bǔ)系統(tǒng)電壓頻率波動(dòng)引起的有功欠缺量；

2)發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，為發(fā)電機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器avr、電力系統(tǒng)自動(dòng)穩(wěn)定裝置pss等自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置留有一定的無功調(diào)節(jié)裕度，在系統(tǒng)發(fā)生擾動(dòng)時(shí)，保證自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置能夠快速做出足夠的調(diào)節(jié)，以彌補(bǔ)系統(tǒng)擾動(dòng)引起的無功欠缺量；

3)正常狀態(tài)下，實(shí)時(shí)控制發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)禁止進(jìn)入禁運(yùn)區(qū)域，可以實(shí)時(shí)保障發(fā)電機(jī)留有充足的事故儲(chǔ)備功率，防止電力系統(tǒng)擾動(dòng)狀態(tài)下快速調(diào)節(jié)裝置失去調(diào)節(jié)空間而失掉穩(wěn)定調(diào)節(jié)功能，或超調(diào)引起低勵(lì)、過激磁限制等保護(hù)動(dòng)作而跳機(jī)或二次擾動(dòng)。

有功儲(chǔ)備計(jì)算方法：

avc有功增量儲(chǔ)備：發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)e0到avc調(diào)整a1a2a3a4范圍上方a2a3曲線的垂直距離e0p2長度為avc有功增量儲(chǔ)備量。

avc有功減量儲(chǔ)備：發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)e0到avc調(diào)整a1a2a3a4范圍下方a1a4曲線的垂直距離e0p3長度為avc有功減量儲(chǔ)備量。

avr有功增量儲(chǔ)備：發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)e0到發(fā)電機(jī)avr調(diào)整a5bcda6范圍上方曲線的垂直距離e0p1長度為avr有功增量儲(chǔ)備量。

avr有功減量儲(chǔ)備：發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)e0到發(fā)電機(jī)avr調(diào)整a5bcda6范圍下方曲線的垂直距離e0p4長度為avr有功減量儲(chǔ)備量。

無功儲(chǔ)備計(jì)算方法：

avc總無功儲(chǔ)備：過發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)e0水平線與發(fā)電機(jī)avc調(diào)整a1a2a3a4曲線左側(cè)、右側(cè)兩交點(diǎn)之間q2q3的水平距離長度為avc總無功儲(chǔ)備。

avc容性無功儲(chǔ)備：發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)e0到發(fā)電機(jī)avc調(diào)整a1a2a3a4曲線左側(cè)a1a2的水平距離e0q2長度為avc容性儲(chǔ)備量。avc容性無功儲(chǔ)備與avc總無功儲(chǔ)備比值為avc容性無功儲(chǔ)備利用率。

avc感性無功儲(chǔ)備：發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)e0到發(fā)電機(jī)avc調(diào)整a1a2a3a4曲線右側(cè)a3a4的水平距離e0q3長度為avc感性儲(chǔ)備量。avc感性無功儲(chǔ)備與avc總無功儲(chǔ)備比值為avc感性無功儲(chǔ)備利用率。

avr總無功儲(chǔ)備:發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)e0到發(fā)電機(jī)avr調(diào)整a5bcda6曲線左側(cè)、右側(cè)兩交點(diǎn)之間q1q4的水平距離長度為avr總無功儲(chǔ)備。

avr容性無功儲(chǔ)備：發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)e0到發(fā)電機(jī)avr調(diào)整a5bcda6曲線左側(cè)a5b曲線的水平距離e0q1長度為avr容性儲(chǔ)備量。avr容性無功儲(chǔ)備e0q1功率與avr總無功儲(chǔ)備比值為avr容性無功儲(chǔ)備利用率。

avr感性無功儲(chǔ)備：發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)e0到發(fā)電機(jī)avr調(diào)整a5bcda6曲線右側(cè)cda6曲線的水平距離e0q4長度為avr感性儲(chǔ)備量。avr感性無功儲(chǔ)備e0q4功率與avr總無功儲(chǔ)備比值為avr感性無功儲(chǔ)備利用率。

本發(fā)明發(fā)電廠機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備功率的計(jì)算和控制方法，

a、采集電氣量，監(jiān)控裝置程序處理；

還包括步驟：

b、計(jì)算發(fā)電機(jī)機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq點(diǎn)

參與協(xié)調(diào)發(fā)電機(jī)機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq點(diǎn)的一般計(jì)算原則：

根據(jù)所有參與機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)電機(jī)的總有功和總無功，以及各個(gè)發(fā)電機(jī)有功儲(chǔ)備、無功儲(chǔ)備等已知條件，按感性無功儲(chǔ)備利用率相等的原則計(jì)算各個(gè)電機(jī)機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq點(diǎn)；當(dāng)所有參與協(xié)調(diào)運(yùn)行的各臺(tái)發(fā)電機(jī)均運(yùn)行在各自的機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq點(diǎn)時(shí)：

1)各協(xié)調(diào)發(fā)電機(jī)功角接近；

2)各協(xié)調(diào)發(fā)電機(jī)感性無功儲(chǔ)備利用率接近；

還包括下列步驟：

c、繪制機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線

在所計(jì)算發(fā)電機(jī)機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq點(diǎn)基礎(chǔ)上，給出各臺(tái)發(fā)電機(jī)允許在機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq點(diǎn)附近運(yùn)行的范圍，即如圖5c所示發(fā)電機(jī)機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)y1y2y3y4pq曲線，為參與協(xié)調(diào)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)運(yùn)行范圍。

e、在5c所示發(fā)電機(jī)pq圖中繪制發(fā)電機(jī)avc調(diào)整a1a2a3a4曲線，發(fā)電機(jī)avr調(diào)整a5bcda6曲線，機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)y1y2y3y4曲線，稱為發(fā)電機(jī)三級(jí)pq圖，并對(duì)參與協(xié)調(diào)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組實(shí)施pq報(bào)警三級(jí)管理；

退出自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置的發(fā)電機(jī)不能參與機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)，不參與協(xié)調(diào)的發(fā)電機(jī)pq圖中不繪制機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線；

參與機(jī)網(wǎng)協(xié)的機(jī)組pq點(diǎn)需要運(yùn)行在其機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線范圍內(nèi)，超出則報(bào)警。

在隱極同步發(fā)電機(jī)復(fù)合功角圖中建立發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線、發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線，機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線，如圖6a所示；

在隱極同步發(fā)電機(jī)電氣向量模型中建立發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線、發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線，機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線，如圖6b所示；

在凸極同步發(fā)電機(jī)復(fù)合功角圖中建立發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線、發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線，機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線，如圖7a所示；

在凸極同步發(fā)電機(jī)氣向量模型中建立發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線、發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線，機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線，如圖7b所示；

在發(fā)電廠多機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)行預(yù)警預(yù)控界面中建立發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線、發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線，機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線，如圖8所示a發(fā)電廠機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)行預(yù)警預(yù)控界面。

綜上所述，發(fā)電廠多臺(tái)發(fā)電機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)行時(shí)，可以通過發(fā)電機(jī)avc調(diào)整a1a2a3a4pq曲線，發(fā)電機(jī)avr調(diào)整a5bcda6pq曲線，機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)y1y2y3y4pq曲線，對(duì)參與協(xié)調(diào)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組實(shí)施pq報(bào)警三級(jí)管理，實(shí)現(xiàn)機(jī)組及發(fā)電廠的儲(chǔ)備功率控制：

其中同步發(fā)電機(jī)avr調(diào)整a5bcda6pq曲線可以理解為考慮發(fā)電機(jī)運(yùn)行最大出力、發(fā)電機(jī)進(jìn)相時(shí)端部發(fā)熱和功角限制、發(fā)電機(jī)最低穩(wěn)定負(fù)荷等因素，發(fā)電機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器avr、電力系統(tǒng)自動(dòng)穩(wěn)定器pss、次同步擾動(dòng)勵(lì)磁抑制裝置、發(fā)電機(jī)一次調(diào)頻裝置等自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置的所允許的最大調(diào)節(jié)pq范圍；發(fā)電機(jī)avc調(diào)整a1a2a3a4pq曲線為發(fā)電機(jī)和電力系統(tǒng)正常狀態(tài)下，為考慮發(fā)電機(jī)自動(dòng)穩(wěn)定裝置預(yù)留事故狀態(tài)的調(diào)節(jié)空間而規(guī)定發(fā)電機(jī)自動(dòng)電壓控制裝置avc、自動(dòng)發(fā)電控制裝置agc或手動(dòng)調(diào)節(jié)器所允許調(diào)節(jié)的pq范圍；機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)y1y2y3y4pq曲線為參與機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)的發(fā)電機(jī)自動(dòng)電壓控制裝置avc、自動(dòng)發(fā)電控制裝置agc或手動(dòng)調(diào)節(jié)器所允許調(diào)節(jié)的pq范圍。

機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)三級(jí)pq報(bào)警管理，可以指導(dǎo)發(fā)電廠優(yōu)化廠級(jí)電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)事故儲(chǔ)備功率，提高全廠自動(dòng)穩(wěn)定裝置事故狀態(tài)下的響應(yīng)速度，確保發(fā)電廠實(shí)時(shí)趨向堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)方向協(xié)調(diào)全廠機(jī)組負(fù)荷。

本發(fā)明輸電線路動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備功率的計(jì)算和控制方法，

包括步驟：a、采集電氣量，監(jiān)控裝置程序處理；

b、如圖1所示為電力系統(tǒng)圖，圖2所示電力系統(tǒng)電壓向量圖；圖12a為a電廠到變電站輸電線路的等效電路；圖12b為a電廠到變電站輸電線路向量圖；做圖12c為a電廠到變電站輸電線路三級(jí)pq圖；做圖12d為a電廠到變電站輸電線路三級(jí)pq向量模型圖；做圖12e為a電廠到變電站輸電線路三級(jí)pq復(fù)合功角圖；

c、類似發(fā)電機(jī)三級(jí)pq圖畫法，其中12c為a發(fā)電廠到變電站輸電線路三級(jí)pq圖，bcd曲線圍成的封閉范圍，為綜合考慮輸電線路輸送容量、發(fā)電廠允許出力等因素，發(fā)電廠發(fā)電機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器avr、電力系統(tǒng)自動(dòng)穩(wěn)定器pss、次同步擾動(dòng)勵(lì)磁抑制裝置、發(fā)電機(jī)一次調(diào)頻裝置等自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置的所允許的最大調(diào)節(jié)pq范圍，稱為發(fā)電廠avr調(diào)整pq曲線；a1a2a3a4曲線所圍成的封閉范圍，為發(fā)電機(jī)和電力系統(tǒng)正常狀態(tài)下，為考慮a發(fā)電廠發(fā)電機(jī)自動(dòng)穩(wěn)定裝置預(yù)留事故狀態(tài)的調(diào)節(jié)空間而規(guī)定自動(dòng)電壓控制裝置avc、自動(dòng)發(fā)電控制裝置agc調(diào)整范圍，稱為發(fā)電廠avc調(diào)整pq曲線；y1y2y3y4曲線所圍成的封閉范圍為機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線，為參與機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)的輸電線路而設(shè)定的pq調(diào)節(jié)范圍，即機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線。

如圖12c所示，輸電線路有功儲(chǔ)備計(jì)算方法：

avc有功增量儲(chǔ)備：輸電線路pq點(diǎn)到發(fā)電廠avc調(diào)整范圍上方a2a3曲線的垂直距離長度為avc有功增量儲(chǔ)備量。

avc有功減量儲(chǔ)備：輸電線路pq點(diǎn)到發(fā)電廠avc調(diào)整范圍下方a1a4曲線的垂直距離長度為avc有功減量儲(chǔ)備量。

avr有功增量儲(chǔ)備：輸電線路pq點(diǎn)到發(fā)電廠avr調(diào)整范圍上方bcd曲線的垂直距離長度為avr有功增量儲(chǔ)備量。

avr有功減量儲(chǔ)備：輸電線路pq點(diǎn)到發(fā)電廠avr調(diào)整范圍下方bd曲線的垂直距離長度為avr有功減量儲(chǔ)備量。

如圖12c所示，輸電線路無功儲(chǔ)備計(jì)算方法：

avc總無功儲(chǔ)備：過輸電線路pq點(diǎn)水平線與發(fā)電廠avc調(diào)整曲線a1a2a3a4左側(cè)、右側(cè)兩交點(diǎn)之間的水平距離長度為avc總無功儲(chǔ)備。

avc容性無功儲(chǔ)備：輸電線路pq點(diǎn)到發(fā)電廠avc調(diào)整曲線a1a2a3a4左側(cè)的水平距離長度為avc容性儲(chǔ)備量。avc容性無功儲(chǔ)備與avc總無功儲(chǔ)備比值為avc容性無功儲(chǔ)備利用率。

avc感性無功儲(chǔ)備：輸電線路pq點(diǎn)到發(fā)電廠avc調(diào)整曲線a1a2a3a4右側(cè)的水平距離長度為avc感性儲(chǔ)備量。avc感性無功儲(chǔ)備與avc總無功儲(chǔ)備比值為avc感性無功儲(chǔ)備利用率。

avr總無功儲(chǔ)備:輸電線路pq點(diǎn)到發(fā)電廠avr調(diào)整曲線bcd左側(cè)、右側(cè)兩交點(diǎn)之間的水平距離長度為avr總無功儲(chǔ)備。

avr容性無功儲(chǔ)備：輸電線路pq點(diǎn)到發(fā)電廠avr調(diào)整曲線bcd左側(cè)曲線的水平距離長度為avr容性儲(chǔ)備量。avr容性無功儲(chǔ)備功率與avr總無功儲(chǔ)備比值為avr容性無功儲(chǔ)備利用率。

avr感性無功儲(chǔ)備：輸電線路pq點(diǎn)到發(fā)電廠avr調(diào)整曲線右側(cè)bcd曲線的水平距離長度為avr感性儲(chǔ)備量。avr感性無功儲(chǔ)備功率與avr總無功儲(chǔ)備比值為avr感性無功儲(chǔ)備利用率。

d、其中圖12e為a電廠到變電站輸電線路三級(jí)pq復(fù)合功角圖：

參照?qǐng)D12ba電廠到變電站輸電線路向量圖，繪制復(fù)合功角圖的方法：以a電廠到變電站輸電線路向量圖為例，假想以變電站母線電壓oux為定子杠桿，以a發(fā)電廠母線電壓ouxa為轉(zhuǎn)子杠桿，以電壓原點(diǎn)o為復(fù)合功角圖的軸心，即旋轉(zhuǎn)圓心，以定子杠桿為參照物水平布置，轉(zhuǎn)子杠桿與轉(zhuǎn)子剛體相連，定子杠桿頂部ux與轉(zhuǎn)子杠桿頂部uxa通過彈簧連接，定子杠桿oux與轉(zhuǎn)子杠桿ouxa夾角為線路功角δa，并過發(fā)電廠母線電壓頂點(diǎn)uxa做uxam直線垂直于變電站母線電壓oux，相交于垂足點(diǎn)m。并在復(fù)合功角圖繪制輸電線路發(fā)電廠avr調(diào)整pq曲線、發(fā)電廠avc調(diào)整pq曲線和機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線。

復(fù)合功角圖綜合顯示了輸電線路電磁回路模型：電氣矢量和彈性模型。

表示發(fā)電機(jī)電氣矢量時(shí)，ouxa為a發(fā)電廠母線電壓，oux為變電站母線電壓，發(fā)電廠電壓母線頂點(diǎn)與變電站母線電壓頂點(diǎn)線段uxuxa為輸電線路電壓降，發(fā)電廠電壓母線頂點(diǎn)與垂足之間線段uxam為輸電線路電壓降uxuxa有功分量，變電站母線電壓頂點(diǎn)與垂足之間線段uxm為輸電線路電壓降uxuxa無功分量，δa為輸電線路功角；如果把輸電線路電壓降uxuxa看成輸電線路電流大小，則發(fā)電廠電壓母線頂點(diǎn)與垂足之間線段uxam和變電站母線電壓頂點(diǎn)與垂足之間線段uxm分別表示輸電線路電流有功和無功分量的大小；如果把輸電線路電壓降uxuxa看成輸電線路視在功率的大小，則發(fā)電廠電壓母線頂點(diǎn)與垂足之間線段uxam和變電站母線電壓頂點(diǎn)與垂足之間線段uxm分別表示輸電線路有功功率和無功功率的大小，垂足點(diǎn)m在變電站母線電壓頂點(diǎn)ux右側(cè)時(shí)輸電線路向變電站輸送感性無功，垂足點(diǎn)m與變電站母線電壓頂點(diǎn)ux重合時(shí)輸電線路無功為零，垂足點(diǎn)m在變電站母線電壓頂點(diǎn)ux左側(cè)時(shí)輸電線路向變電站輸送容性無功。

表示輸電線路彈性模型時(shí)，發(fā)電廠母線電壓ouxa為輸電線路彈性模型轉(zhuǎn)子杠桿，與輸電線路彈性模型轉(zhuǎn)子剛體相連，變電站母線電壓oux為輸電線路彈性模型定子杠桿，與輸電線路彈性模型定子剛體相連，輸電線路電壓降uxuxa為輸電線路彈性模型轉(zhuǎn)子杠桿拖動(dòng)定子杠桿的彈簧被拉伸長度，輸電線路彈性模型轉(zhuǎn)子杠桿ouxa與輸電線路彈性模型定子杠桿oux夾角為輸電線路功角δa。

e、如圖13所示，建立變電站電源側(cè)輸電線路扇形向量圖

1)選取變電站母線電壓oux為參考電壓，水平線布置；以變電站母線電壓oux原點(diǎn)o為圓心畫圓，圓的個(gè)數(shù)與變電站內(nèi)的電源側(cè)線路的數(shù)量相同，各圓由內(nèi)向外依次排開，各相鄰圓的半徑之差相等；

2)在所畫的幾個(gè)圓上，從左到右依次擺放各電廠輸電線路復(fù)合功角圖或電氣向量圖，各電廠輸電線路模型的軸心在各自圓周之上，各電廠輸電線路發(fā)電廠側(cè)母線電壓延長線均經(jīng)過變電站母線電壓oux參考電壓原點(diǎn)o。

4)各發(fā)電廠輸電線路電廠側(cè)母線電壓與變電站母線電壓oux的夾角為該輸電線路功角k倍，k為輸電線路功角修正系數(shù)，所有輸電線路功角修正系數(shù)相同。

5)以a、b電廠為例，a發(fā)電廠線路復(fù)合功角圖或電氣向量圖軸系o1在第一個(gè)圓周之上，b發(fā)電廠線路復(fù)合功角圖或電氣向量圖軸系o2在第二個(gè)圓周之上；

a發(fā)電廠線路復(fù)合功角圖或電氣向量圖發(fā)電廠母線電壓o1uxa延長線經(jīng)過變電站母線電壓oux參考電壓原點(diǎn)o，b發(fā)電廠線路復(fù)合功角圖或電氣向量圖發(fā)電廠母線電壓o2uxb延長線經(jīng)過變電站母線電壓oux參考電壓原點(diǎn)o；

a發(fā)電廠輸電線路復(fù)合功角圖母線電壓o1uxa與變電站母線電壓oux夾角為a發(fā)電廠輸電線路功角δa的k倍，即kδa；b發(fā)電廠輸電線路復(fù)合功角圖母線電壓o2uxb與變電站母線電壓oux夾角為b發(fā)電廠輸電線路功角δb的k倍，即kδb。

6)在參與線路協(xié)調(diào)控制的輸電線路彈性模型中建立報(bào)警pq曲線、正常運(yùn)行范圍pq曲線和機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線，對(duì)參與協(xié)調(diào)輸電線路實(shí)施pq報(bào)警三級(jí)管理；

參與協(xié)調(diào)運(yùn)行的各輸電線路均運(yùn)行在各自的機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)p-q曲線范圍內(nèi)。

上述某輸電線路在運(yùn)行中如果超越了其輸電線路報(bào)警pq曲線、正常運(yùn)行范圍pq曲線以及機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線三者任一曲線范圍則報(bào)警，提醒值班員需要調(diào)整輸電線路pq點(diǎn)進(jìn)入規(guī)定的pq曲線內(nèi)，或?qū)σ鸪{(diào)的問題設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢修；

本發(fā)明同步發(fā)電機(jī)動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備功率的計(jì)算和控制系統(tǒng)，

包括步驟：

a、包括電氣采集裝置，監(jiān)控裝置，發(fā)電機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置；，

其中，電氣采集裝置、監(jiān)控裝置、發(fā)電機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置依次相連，監(jiān)控裝置用于接收電氣采集裝置發(fā)送的電氣量數(shù)據(jù)并：

b、給出發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器調(diào)整范圍

1)設(shè)置正常運(yùn)行狀態(tài)下發(fā)電機(jī)自動(dòng)電壓控制裝置avc、發(fā)電機(jī)自動(dòng)發(fā)電控制裝置agc等緩速調(diào)節(jié)裝置最大許可a1a2a3a4調(diào)節(jié)范圍，封閉曲線a1a2a3a4所圍成的范圍為發(fā)電機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)范圍，a1a2a3a4稱為發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線；

發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行中超出avc調(diào)整pq曲線范圍報(bào)警。

2)設(shè)置異常狀態(tài)下發(fā)電機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器avr、一次調(diào)頻等穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置最大許可a5bcda6調(diào)節(jié)范圍；封閉a5bcda6曲線所圍成的范圍為穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置的可調(diào)節(jié)的范圍，a5bcda6稱為發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線；

發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行中超出avr調(diào)整pq曲線范圍報(bào)警。

3)規(guī)定發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線a1a2a3a4與發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線a5bcdea6之間區(qū)域?yàn)榘l(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)禁止pq進(jìn)入的區(qū)域，稱為發(fā)電機(jī)禁運(yùn)區(qū)域，用于發(fā)電機(jī)預(yù)留必要的事故儲(chǔ)備功率，如圖5b所示。

設(shè)置發(fā)電機(jī)禁運(yùn)區(qū)域，預(yù)留必要的事故儲(chǔ)備，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：

1)發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，為發(fā)電機(jī)一次調(diào)頻等自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置留有一定的有功調(diào)節(jié)裕度，在系統(tǒng)電壓頻率波動(dòng)時(shí)，保證自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置能夠快速做出足夠的調(diào)節(jié)，以彌補(bǔ)系統(tǒng)電壓頻率波動(dòng)引起的有功欠缺量；

2)發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，為發(fā)電機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器avr、電力系統(tǒng)自動(dòng)穩(wěn)定裝置pss等自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置留有一定的無功調(diào)節(jié)裕度，在系統(tǒng)發(fā)生擾動(dòng)時(shí)，保證自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置能夠快速做出足夠的調(diào)節(jié)，以彌補(bǔ)系統(tǒng)擾動(dòng)引起的無功欠缺量；

3)正常狀態(tài)下，實(shí)時(shí)控制發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)禁止進(jìn)入禁運(yùn)區(qū)域，可以實(shí)時(shí)保障發(fā)電機(jī)留有必要的事故儲(chǔ)備功率，防止電力系統(tǒng)擾動(dòng)狀態(tài)下快速調(diào)節(jié)裝置失去調(diào)節(jié)空間而失掉穩(wěn)定調(diào)節(jié)功能，或超調(diào)引起低勵(lì)、過激磁限制等保護(hù)動(dòng)作而跳機(jī)或二次擾動(dòng)。

c、發(fā)電機(jī)和電力系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)下，設(shè)置基于發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線a1a2a3a4的發(fā)電機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)限制：

1)如同步發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)e0在發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線a1a2a3a4上方時(shí)，閉鎖本發(fā)電機(jī)自動(dòng)發(fā)電控制裝置agc增加有功負(fù)荷，并減小有功負(fù)荷；

2)如同步發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)e0在發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線a1a2a3a4下方時(shí)，閉鎖本發(fā)電機(jī)自動(dòng)發(fā)電控制裝置agc減小有功負(fù)荷，并增加有功負(fù)荷；

3)如同步發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)e0在發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線a1a2a3a4左側(cè)時(shí)，閉鎖本發(fā)電機(jī)自動(dòng)電壓控制裝置avc減小發(fā)電機(jī)勵(lì)磁，并增加勵(lì)磁；

4)如同步發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)e0在發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線a1a2a3a4右側(cè)時(shí)，閉鎖本發(fā)電機(jī)自動(dòng)電壓控制裝置avc增加發(fā)電機(jī)勵(lì)磁，并減小勵(lì)磁。

d、運(yùn)行中，為運(yùn)行人員實(shí)時(shí)顯示下列數(shù)據(jù)：

avc有功增量儲(chǔ)備，avc有功減量儲(chǔ)備，avr有功增量儲(chǔ)備，avr有功減量儲(chǔ)備，avc總無功儲(chǔ)備，avc容性無功儲(chǔ)備，avc感性無功儲(chǔ)備，avc感性無功儲(chǔ)備利用率，avr總無功儲(chǔ)備，avr容性無功儲(chǔ)備，avr容性無功儲(chǔ)備利用率，avr感性無功儲(chǔ)備，avr感性無功儲(chǔ)備利用率，avc容性無功儲(chǔ)備利用率。

本發(fā)明發(fā)電廠機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)安全穩(wěn)定運(yùn)行預(yù)警預(yù)控系統(tǒng)

包括步驟：a、包括電氣采集裝置，監(jiān)控裝置，發(fā)電機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置；

其中，電氣采集裝置、監(jiān)控裝置、發(fā)電機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置依次相連，監(jiān)控裝置用于接收電氣采集裝置發(fā)送的電氣量數(shù)據(jù)并：

b、繪制機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線

實(shí)時(shí)計(jì)算顯示發(fā)電機(jī)機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq點(diǎn)，在所計(jì)算發(fā)電機(jī)機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq點(diǎn)基礎(chǔ)上，給出各臺(tái)發(fā)電機(jī)允許在機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq點(diǎn)附近運(yùn)行的范圍，即如圖5c所示發(fā)電機(jī)機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)y1y2y3y4pq曲線，為參與協(xié)調(diào)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)運(yùn)行范圍。

e、在5c所示發(fā)電機(jī)pq圖中繪制發(fā)電機(jī)avc調(diào)整a1a2a3a4曲線，發(fā)電機(jī)avr調(diào)整a5bcda6曲線，機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)y1y2y3y4曲線，并對(duì)參與協(xié)調(diào)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組實(shí)施pq報(bào)警三級(jí)管理；

同一電氣系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)行，退出自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置的發(fā)電機(jī)不能參與機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)，不參與協(xié)調(diào)的發(fā)電機(jī)pq圖中不繪制機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線；

參與機(jī)網(wǎng)協(xié)的機(jī)組pq點(diǎn)需要運(yùn)行在其機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線范圍內(nèi)，超出則報(bào)警。

在隱極同步發(fā)電機(jī)復(fù)合功角圖中建立發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線、發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線，機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線，如圖6a所示；

在隱極同步發(fā)電機(jī)電氣向量模型中建立發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線、發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線，機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線，如圖6b所示；

在凸極同步發(fā)電機(jī)復(fù)合功角圖中建立發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線、發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線，機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線，如圖7a所示；

在凸極同步發(fā)電機(jī)氣向量模型中建立發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線、發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線，機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線，如圖7b所示；

在發(fā)電廠多機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)行預(yù)警預(yù)控界面中建立發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線、發(fā)電機(jī)avr調(diào)整pq曲線，機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線，如圖8所示a發(fā)電廠機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)行預(yù)警預(yù)控界面。

綜上所述，發(fā)電廠多臺(tái)發(fā)電機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)行時(shí)，可以通過發(fā)電機(jī)avc調(diào)整a1a2a3a4pq曲線，發(fā)電機(jī)avr調(diào)整a5bcda6pq曲線，機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)y1y2y3y4pq曲線，對(duì)參與協(xié)調(diào)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組實(shí)施pq報(bào)警三級(jí)管理，實(shí)現(xiàn)機(jī)組及發(fā)電廠的儲(chǔ)備功率控制：

參與協(xié)調(diào)的發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)應(yīng)在機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)y1y2y3y4pq曲線范圍內(nèi)，且監(jiān)視所有協(xié)調(diào)發(fā)電機(jī)應(yīng)該：

1)各協(xié)調(diào)發(fā)電機(jī)功角接近；

2)各協(xié)調(diào)發(fā)電機(jī)感性無功儲(chǔ)備利用率接近。

f、發(fā)電機(jī)和電力系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)下，設(shè)置基于發(fā)電機(jī)機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線y1y2y3y4的發(fā)電機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)限制：

1)如同步發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)e0在機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線y1y2y3y4上方時(shí)，閉鎖本發(fā)電機(jī)自動(dòng)發(fā)電控制裝置agc增加有功負(fù)荷，并減小有功負(fù)荷；

2)如同步發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)e0在機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線y1y2y3y4下方時(shí)，閉鎖本發(fā)電機(jī)自動(dòng)發(fā)電控制裝置agc減小有功負(fù)荷，并增加有關(guān)負(fù)荷；

3)如同步發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)e0在機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線y1y2y3y4左側(cè)時(shí)，閉鎖本發(fā)電機(jī)自動(dòng)電壓控制裝置avc減小發(fā)電機(jī)勵(lì)磁，并增加勵(lì)磁；

4)如同步發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)e0在機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線y1y2y3y4右側(cè)時(shí)，閉鎖本發(fā)電機(jī)自動(dòng)電壓控制裝置avc增加發(fā)電機(jī)勵(lì)磁，并減小勵(lì)磁。

機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)三級(jí)pq報(bào)警管理，可以指導(dǎo)發(fā)電廠優(yōu)化廠級(jí)電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)事故儲(chǔ)備功率，提高全廠自動(dòng)穩(wěn)定裝置事故狀態(tài)下的響應(yīng)速度，確保發(fā)電廠實(shí)時(shí)趨向堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)方向協(xié)調(diào)全廠機(jī)組負(fù)荷。

本發(fā)明變電站機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)安全穩(wěn)定運(yùn)行預(yù)警預(yù)控系統(tǒng)，

包括步驟：a、包括電氣采集裝置，監(jiān)控裝置，發(fā)電機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置；

其中，電氣采集裝置、監(jiān)控裝置、發(fā)電機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置依次相連，監(jiān)控裝置用于接收電氣采集裝置發(fā)送的電氣量數(shù)據(jù)并：

b、繪制圖12ca發(fā)電廠到變電站輸電線路三級(jí)pq圖；繪制圖12da發(fā)電廠到變電站輸電線路三級(jí)pq向量模型圖；繪制圖12ea發(fā)電廠到變電站輸電線路三級(jí)pq復(fù)合功角圖；

其中12ca發(fā)電廠到變電站輸電線路三級(jí)pq圖，bcd曲線圍成的封閉范圍，為綜合考慮輸電線路輸送容量、發(fā)電廠允許出力等因素，發(fā)電廠發(fā)電機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器avr、電力系統(tǒng)自動(dòng)穩(wěn)定器pss、次同步擾動(dòng)勵(lì)磁抑制裝置、發(fā)電機(jī)一次調(diào)頻裝置等自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置的所允許的最大調(diào)節(jié)pq范圍，稱為發(fā)電廠avr調(diào)整pq曲線；a1a2a3a4曲線所圍成的封閉范圍，為發(fā)電機(jī)和電力系統(tǒng)正常狀態(tài)下，為考慮a發(fā)電廠發(fā)電機(jī)自動(dòng)穩(wěn)定裝置預(yù)留事故狀態(tài)的調(diào)節(jié)空間而規(guī)定自動(dòng)電壓控制裝置avc、自動(dòng)發(fā)電控制裝置agc調(diào)整范圍，稱為發(fā)電廠avc調(diào)整pq曲線；y1y2y3y4曲線所圍成的封閉范圍為機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線，為參與機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)的發(fā)電廠允許調(diào)節(jié)的pq范圍，即機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線。

規(guī)定發(fā)電廠avc調(diào)整pq曲線a1a2a3a4與發(fā)電廠avr調(diào)整pq曲線bcd之間區(qū)域?yàn)檩旊娋€路正常運(yùn)行時(shí)禁止pq進(jìn)入的區(qū)域，稱為輸電線路禁運(yùn)區(qū)域，用于輸電線路預(yù)留必須的事故儲(chǔ)備容量，如圖12c所示。

輸電線路正常運(yùn)行時(shí)，pq點(diǎn)進(jìn)入禁運(yùn)區(qū)域時(shí)告警。

d、建立變電站電源側(cè)輸電線路扇形向量圖，在輸電線路扇形向量圖中建立發(fā)電廠avr調(diào)整pq曲線，發(fā)電廠avc調(diào)整pq曲線和機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線，如圖13所示.

1)參與協(xié)調(diào)運(yùn)行的各輸電線路均運(yùn)行在各自的機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線范圍內(nèi)，超出機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線范圍則報(bào)警；

2)各個(gè)輸電線路需要運(yùn)行在各自的發(fā)電廠avc調(diào)整pq曲線范圍內(nèi)，超出avc調(diào)整pq曲線范圍則報(bào)警；

3)各個(gè)輸電線路需要運(yùn)行在各自的發(fā)電廠avr調(diào)整pq曲線范圍內(nèi)，超出avr調(diào)整pq曲線范圍則報(bào)警。

下面舉例說明發(fā)電機(jī)預(yù)警預(yù)控協(xié)調(diào)運(yùn)行的意義及機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)常出現(xiàn)的不穩(wěn)定問題及實(shí)時(shí)預(yù)警預(yù)控的必要性。

a、發(fā)電機(jī)不合理調(diào)節(jié)狀態(tài)

如圖9、10所示，某發(fā)電廠機(jī)組在同一電氣系統(tǒng)運(yùn)行，#1、#2機(jī)組運(yùn)行在低勵(lì)限制禁區(qū)邊界，#4、#5機(jī)組運(yùn)行在過勵(lì)限制禁區(qū)邊界，單臺(tái)機(jī)組調(diào)節(jié)狀態(tài)均在許可范圍，討論以下兩種狀況：

1)系統(tǒng)電壓ux突然升高

如圖9所示，當(dāng)系統(tǒng)電壓ux突然升高，且系統(tǒng)缺少大量容性無功時(shí)，如果所有機(jī)組自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置正常工作，則#1、#2、#3、#4、#5發(fā)電機(jī)機(jī)組同時(shí)均勻調(diào)節(jié)減勵(lì)磁，各機(jī)組pq點(diǎn)e01、e02、e03、e04、e05將按所標(biāo)軌跡運(yùn)行，#1、#2機(jī)組將調(diào)至低勵(lì)限制區(qū)，#3、#4、#5機(jī)組在正常范圍，可能出現(xiàn)下列狀況：

(1)#1、#2機(jī)組低勵(lì)限制閉鎖減磁，使自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置不能繼續(xù)減磁，不能發(fā)揮減振和向系統(tǒng)補(bǔ)充欠缺功率的作用，只剩#3、#5機(jī)組繼續(xù)調(diào)節(jié)，不能保證系統(tǒng)自動(dòng)裝置的快速性和可靠性；

(2)#1機(jī)組或#2機(jī)組低勵(lì)限制動(dòng)作增磁或閉鎖減磁，自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)信號(hào)和低勵(lì)限制調(diào)節(jié)信號(hào)往復(fù)作用增減勵(lì)磁而引起#1機(jī)組或#2機(jī)組振蕩；

(3)#1機(jī)組或#2機(jī)組低勵(lì)限制動(dòng)作閉鎖減磁，#1機(jī)組或#2機(jī)組自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置失效；

(4)#1機(jī)組或#2機(jī)組低勵(lì)限制器不起作用，發(fā)電機(jī)將達(dá)到靜態(tài)穩(wěn)定極限，發(fā)生穩(wěn)定破壞事故，可能引起失磁保護(hù)誤動(dòng)。

(5)該發(fā)電廠機(jī)組之間儲(chǔ)備功率分配不均，使電廠整體事故儲(chǔ)備功率下降，自動(dòng)穩(wěn)定裝置整體調(diào)節(jié)速度減慢，系統(tǒng)穩(wěn)定性差；且某些自動(dòng)穩(wěn)定裝置可能引起系統(tǒng)擾動(dòng)或保護(hù)誤動(dòng)，起到相反的作用。

2)系統(tǒng)電壓ux突然降低

如圖10所示，當(dāng)系統(tǒng)電壓ux突然降低，且系統(tǒng)缺少大量感性無功時(shí)，如果所有機(jī)組自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置正常工作，則#1、#2、#3、#4、#5機(jī)組同時(shí)均勻調(diào)節(jié)增勵(lì)磁，各機(jī)組勵(lì)磁電勢(shì)頂點(diǎn)e01、e02、e03、e04、e05將按所標(biāo)軌跡運(yùn)行，#4、#5機(jī)組將調(diào)至過勵(lì)限制區(qū)，#1、#2、#3機(jī)組在正常范圍，可能出現(xiàn)下列狀況：

(1)#4機(jī)組或#5機(jī)組過勵(lì)限制動(dòng)作，自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置不能增磁，或者自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)信號(hào)與過勵(lì)限制調(diào)節(jié)信號(hào)往復(fù)作用增減勵(lì)磁而引起發(fā)電機(jī)振蕩，不能發(fā)揮減振和向系統(tǒng)補(bǔ)充欠缺功率的作用；

(2)#4機(jī)組或#5機(jī)組過激磁限制動(dòng)作，自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)裝置不能增磁，或者自動(dòng)穩(wěn)定調(diào)節(jié)信號(hào)與過激磁限制調(diào)節(jié)信號(hào)往復(fù)作用增減勵(lì)磁而引起發(fā)電機(jī)振蕩，不能發(fā)揮減振和向系統(tǒng)補(bǔ)充欠缺功率的作用；

(3)#4機(jī)組或#5機(jī)組過激磁保護(hù)誤動(dòng)作。

(4)該發(fā)電廠機(jī)組之間儲(chǔ)備功率分配不均，使電廠整體事故儲(chǔ)備功率下降，自動(dòng)穩(wěn)定裝置整體調(diào)節(jié)速度減慢，系統(tǒng)穩(wěn)定性差；且某些自動(dòng)穩(wěn)定裝置可能引起系統(tǒng)擾動(dòng)或保護(hù)誤動(dòng)，起到相反的作用。

b、機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)穩(wěn)定運(yùn)行實(shí)時(shí)預(yù)警預(yù)控措施，

為保證合理分配各機(jī)組儲(chǔ)備功率，采取以下辦法：

根據(jù)所有參與機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)電機(jī)的總有功和總無功功率狀況，建立各個(gè)發(fā)電機(jī)avc調(diào)整pq曲線、avr調(diào)整pq曲線和機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線，并實(shí)時(shí)保證各個(gè)發(fā)電機(jī)運(yùn)行在其機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線范圍之內(nèi)：

1)如圖11a所示，#1、#2、#4、#5機(jī)組pq點(diǎn)均在機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線范圍之外，發(fā)電廠電網(wǎng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，各機(jī)組處于報(bào)警狀態(tài)，此時(shí)應(yīng)調(diào)整各發(fā)電機(jī)負(fù)荷至機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線范圍之內(nèi)；

2)當(dāng)發(fā)電廠并入有次同步、低頻擾動(dòng)等高風(fēng)險(xiǎn)電網(wǎng)并裝有擾動(dòng)抑制裝置時(shí)，機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線范圍越小越好，并且各機(jī)組實(shí)時(shí)運(yùn)行在規(guī)定范圍；

3)當(dāng)發(fā)電廠與無窮大系統(tǒng)并網(wǎng)時(shí)，頻率和電壓波動(dòng)范圍較小，可放大機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線范圍；

4)當(dāng)發(fā)電廠并入孤立電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線范圍越小越好，并且各機(jī)組實(shí)時(shí)運(yùn)行在規(guī)定范圍；

5)圖11b為發(fā)電廠機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)正確運(yùn)行方式，各機(jī)組運(yùn)行在機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線范圍內(nèi)，這種運(yùn)行方式抵御系統(tǒng)擾動(dòng)能力最強(qiáng)。

基于如下發(fā)電機(jī)機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線的負(fù)荷調(diào)節(jié)限制，可以保證各機(jī)組實(shí)時(shí)運(yùn)行在機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線范圍：

(1)如同步發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)在機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線上方時(shí)，閉鎖本發(fā)電機(jī)自動(dòng)發(fā)電控制裝置agc增加有功負(fù)荷，并減小有功負(fù)荷；

(2)如同步發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)在機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線下方時(shí)，閉鎖本發(fā)電機(jī)自動(dòng)發(fā)電控制裝置agc減小有功負(fù)荷，并增加有關(guān)負(fù)荷；

(3)如同步發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)在機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線左側(cè)時(shí)，閉鎖本發(fā)電機(jī)自動(dòng)電壓控制裝置avc減小發(fā)電機(jī)勵(lì)磁，并增加勵(lì)磁；

(4)如同步發(fā)電機(jī)pq點(diǎn)在機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)pq曲線右側(cè)時(shí)，閉鎖本發(fā)電機(jī)自動(dòng)電壓控制裝置avc增加發(fā)電機(jī)勵(lì)磁，并減小勵(lì)磁。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明的技術(shù)方案范圍內(nèi)。