[發(fā)明專利]一種自動(dòng)快速求取大型互聯(lián)電網(wǎng)穩(wěn)定極限及穩(wěn)控策略的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010236312.4
• 申請(qǐng)日: 2010-07-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102340140A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙敏;安寧;姚秀萍;孫誼媊;常喜強(qiáng);施浩波;蘆晶晶;李芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電力科學(xué)研究院;新疆電力公司
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)運(yùn)行方式計(jì)算，尤其是求取輸電斷面穩(wěn)定極限及穩(wěn)控策略的計(jì)算。

背景技術(shù)

當(dāng)前計(jì)算電網(wǎng)穩(wěn)定極限的主要方法有：確定性的求解方法和基于概率的求解方法兩大類。其中確定性的方法主要包括線性分布因子法、重復(fù)潮流法、連續(xù)潮流法、最優(yōu)潮流法、靈敏度分析法等。

線性分布因子只能用于對(duì)計(jì)算結(jié)果精度要求不高的場(chǎng)合，如規(guī)劃設(shè)計(jì)等。重復(fù)潮流法可以計(jì)及系統(tǒng)的電壓和無(wú)功對(duì)穩(wěn)定極限的影響，能方便的考慮各種穩(wěn)定約束，計(jì)算結(jié)果能較好的反映實(shí)際運(yùn)行狀況；只是潮流每次調(diào)整的工作量繁瑣。連續(xù)潮流法作為研究電壓穩(wěn)定的工具，強(qiáng)調(diào)了預(yù)估-校正-步長(zhǎng)控制，與實(shí)際電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定極限的搜索方式有一定差別。最優(yōu)潮流理論上可以處理靜態(tài)穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定、小干擾穩(wěn)定等各種約束，可以實(shí)現(xiàn)更大范圍內(nèi)發(fā)電和負(fù)荷分布優(yōu)化，計(jì)算結(jié)果更準(zhǔn)確；但所獲得的最優(yōu)運(yùn)行點(diǎn)是一個(gè)理想的結(jié)果，實(shí)際上可能無(wú)法實(shí)現(xiàn)，且在考慮暫態(tài)穩(wěn)定約束時(shí)有很多困難，大規(guī)模方程組求解的收斂性很難保證。靈敏度分析法并不是一種獨(dú)立的穩(wěn)定極限的計(jì)算方法，它需要以某種穩(wěn)定極限計(jì)算結(jié)果為基礎(chǔ)；實(shí)際應(yīng)用中通常使用的一階模型只有當(dāng)所研究對(duì)象線性度非常高時(shí)才有效，而穩(wěn)定極限本質(zhì)上是一個(gè)非線性模型。基于概率的方法大部分還處于理論研究當(dāng)中，離實(shí)際應(yīng)用尚有一段距離。

電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行方式部門(mén)在計(jì)算考慮暫態(tài)穩(wěn)定約束的穩(wěn)定極限時(shí)，通常使用電力系統(tǒng)仿真計(jì)算軟件，在保證全系統(tǒng)發(fā)電-負(fù)荷整體平衡的前提下，通過(guò)反復(fù)調(diào)整送受端發(fā)電機(jī)出力、負(fù)荷大小以改變指定輸電斷面的傳輸功率，并進(jìn)行大批量的故障校核，由時(shí)域仿真曲線人工給出系統(tǒng)穩(wěn)定性的判斷。這個(gè)過(guò)程需要人工的反復(fù)進(jìn)行潮流方式的調(diào)整、通過(guò)仿真曲線判穩(wěn)，步驟繁瑣，計(jì)算效率較低，耗費(fèi)了巨大的人力和時(shí)間成本。再加上穩(wěn)控策略的求取計(jì)算，整個(gè)計(jì)算過(guò)程將更加繁瑣復(fù)雜。對(duì)于收斂性差的網(wǎng)絡(luò)，發(fā)電機(jī)出力、負(fù)荷大小、并聯(lián)電容電抗的投退狀態(tài)以及變壓器分接頭位置的改變很有可能導(dǎo)致潮流計(jì)算很難收斂甚至不收斂，而實(shí)際此時(shí)潮流可能有解，當(dāng)前運(yùn)行點(diǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到靜態(tài)穩(wěn)定極限點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有計(jì)算電網(wǎng)穩(wěn)定極限及穩(wěn)控策略方法的不足，本發(fā)明提供一種新的自動(dòng)快速求取大型互聯(lián)電網(wǎng)穩(wěn)定極限及穩(wěn)控策略的方法，該方法不僅可以解決電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行方式部門(mén)計(jì)算穩(wěn)定極限計(jì)算效率低的問(wèn)題，而且可以極大提高過(guò)渡方式潮流的收斂性。

本發(fā)明對(duì)應(yīng)的自動(dòng)快速求取大型互聯(lián)電網(wǎng)穩(wěn)定極限及穩(wěn)控策略的方法是以電力系統(tǒng)常規(guī)潮流計(jì)算、暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算等為基礎(chǔ)，根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行方式人員日常計(jì)算穩(wěn)定極限及求取穩(wěn)控策略的過(guò)程編制相應(yīng)策略，將過(guò)渡方式調(diào)整、潮流計(jì)算、輸電斷面當(dāng)前傳輸功率計(jì)算、無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算、故障校驗(yàn)、穩(wěn)定判斷通過(guò)自動(dòng)快速求取大型互聯(lián)電網(wǎng)輸電極限及穩(wěn)控策略的方法實(shí)現(xiàn)了完全的自動(dòng)化計(jì)算，從而完全可以替代人工的計(jì)算輸電斷面穩(wěn)定極限及求取穩(wěn)控策略的過(guò)程，尤其是在求取收斂性差的大型網(wǎng)絡(luò)的輸電極限時(shí)具有顯著的優(yōu)勢(shì)。

該方法的主要特點(diǎn)有：(1)可以根據(jù)電網(wǎng)特點(diǎn)及相關(guān)設(shè)置自動(dòng)給出過(guò)渡方式；(2)可以考慮無(wú)功補(bǔ)償裝置，自動(dòng)調(diào)整相關(guān)母線的電壓；(3)可根據(jù)預(yù)設(shè)的穩(wěn)控策略篩選有助于提高穩(wěn)定極限的策略；(4)針對(duì)大型互聯(lián)電網(wǎng)過(guò)渡方式潮流收斂性差的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了提高潮流收斂性的方法，在求取15000節(jié)點(diǎn)級(jí)以上的電網(wǎng)的穩(wěn)定極限及穩(wěn)控策略時(shí)具有顯著的優(yōu)勢(shì)；(5)可根據(jù)判據(jù)設(shè)置對(duì)不同區(qū)域的電網(wǎng)應(yīng)用不同嚴(yán)厲等級(jí)的判據(jù)進(jìn)行自動(dòng)判穩(wěn)，給出系統(tǒng)詳細(xì)的穩(wěn)定信息；(6)可考慮其他輸電斷面對(duì)主計(jì)算輸電斷面的影響；(7)可考慮主輸電斷面兩側(cè)母線電壓對(duì)輸電極限的影響。

附圖說(shuō)明

圖1為計(jì)算大型互聯(lián)電網(wǎng)穩(wěn)定極限的方法流程圖。

圖2為穩(wěn)控策略求取的方法流程。

圖3為故障校驗(yàn)穩(wěn)定判斷的方法流程。

圖4為無(wú)功補(bǔ)償裝置自動(dòng)投退的方法流程。

圖5為輸電斷面示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題所采用的具體實(shí)施方案是：

程序搜索輸電斷面最大輸電能力前，需先由工作人員指定目標(biāo)斷面，設(shè)定目標(biāo)斷面的預(yù)估極限值。預(yù)估極限值為工作人員預(yù)估的指定的輸電斷面的最大輸電能力，程序搜索過(guò)程中若指定的輸電斷面的傳輸功率超過(guò)了預(yù)估極限值，則停止繼續(xù)向前搜索。

如圖1所示，一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算流程可描述為(假設(shè)基礎(chǔ)潮流系統(tǒng)校驗(yàn)穩(wěn)定且輸電斷面功率未超過(guò)其預(yù)估極限值；初始調(diào)整步長(zhǎng)為當(dāng)前輸電斷面?zhèn)鬏敼β逝c其預(yù)估極限值的差的二分之一，調(diào)整方式選擇方式二。)：

a.確定調(diào)整量，更新參與潮流調(diào)整的發(fā)電機(jī)、負(fù)荷的有功無(wú)功。