[發(fā)明專利]一種基于拓撲比較的在線靜態(tài)安全分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210192905.4
• 申請日: 2012-06-12
• 公開（公告）號: CN102738791A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設計）人: 劉俊;姚建國;楊勝春;楊爭林;於益軍;李峰;王勇;湯必強;郭曉蕊;馮樹海;石飛;徐鵬;潘玲玲
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)計算領域，具體涉及一種基于拓撲比較的在線靜態(tài)安全分析方法?

背景技術

在線運行的靜態(tài)安全分析按照設定周期或事件觸發(fā)方式對全網進行預想故障掃描，其基本流程是：首先通過通用數(shù)據接口IEC61970標準（CIM/XML）或國內電力調度通用數(shù)據規(guī)范（E語言）獲取全網模型以及實時運行方式數(shù)據，生成待掃描的預想故障集；然后采用直流潮流算法計算得到故障下近似潮流解，篩選出可能導致設備越限的可疑故障集；最后對可疑故障集做詳細分析，即對故障后的斷面進行交流潮流計算并獲得準確的潮流解，從而得到預想故障后全網的越限信息。由于實際電網狀態(tài)的變化過程相對較慢，在線靜態(tài)安全分析定周期啟動計算，周期一般為5-15分鐘，相鄰斷面間隔時間短，網絡的拓撲結構通常變化很小甚至沒有變化。?

隨著我國電力需求的持續(xù)快速增長和電力工業(yè)的快速發(fā)展，電網規(guī)模不斷擴大，電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析保證電力系統(tǒng)的安全運行具有重要意義。對國內外大停電事故的廣泛研究表明，大都是由靜態(tài)安全約束破壞逐步演變而來，電力系統(tǒng)線路和變壓器等輸電元件發(fā)生故障退出運行，引發(fā)功率大范圍轉移，造成相鄰元件過載，形成連鎖過載跳閘，最終導致大面積停電事故。?

目前省級以上調度系統(tǒng)的網絡分析應用軟件都具備靜態(tài)安全分析功能，通過靜態(tài)安全分析確定電網在當前運行方式發(fā)生線路跳閘等預想事故下是否導致設備越限現(xiàn)象，從而發(fā)現(xiàn)電網運行的安全隱患。在線運行的靜態(tài)安全分析在調度中心的掃描周期一般為5-15分鐘，要求較高的調度系統(tǒng)需要計算掃描的時間更短，以實際網調系統(tǒng)為例，目前在線運行的靜態(tài)安全分析掃描周期為1分鐘，迫切需要提高在線靜態(tài)安全分析的計算速度；另外，電網的快速發(fā)展，使得各級調度電網規(guī)模越來越大，區(qū)域電網的計算節(jié)點數(shù)大多已超過2000個，有的甚至已經達到4000個以上，如此大規(guī)模的計算對電網快速安全分析方法的速度也提出更為迫切的需要。?

發(fā)明內容

為了克服上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種基于拓撲比較的在線靜態(tài)安全分析方法，提高了靜態(tài)安全分析的計算速度，基于在線系統(tǒng)的拓撲結構變化特性，充分利用拓撲比較、?過程量復用與局部拓撲分析相結合的措施進行在線靜態(tài)安全分析，減小了計算服務器的負載率，提高了當前斷面與可復用斷面的掃描速度。?

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術方案：?

一種基于拓撲比較的在線靜態(tài)安全分析方法，所述方法包括以下步驟：?

步驟1：確定可復用斷面；?

步驟2：所述當前斷面與可復用斷面拓撲結構進行比較，若兩者的開關狀態(tài)信息相同，則執(zhí)行步驟3，若不同且局部拓撲分析后電網計算節(jié)點發(fā)生改變則執(zhí)行步驟4；?

步驟3：利用可復用斷面計算矩陣信息進行靜態(tài)安全分析；?

步驟4：局部拓撲分析獲得拓撲變化結果，修正可復用斷面計算矩陣信息并進行靜態(tài)安全分析。?

所述步驟1中，在調度系統(tǒng)的靜態(tài)安全分析中獲取實時數(shù)據并在此基礎上進行預想故障掃描，存儲當前斷面相關計算矩陣信息，確定當前斷面為可復用斷面；如果可復用斷面與當前分析斷面拓撲發(fā)生改變，修正可復用斷面計算矩陣信息并進行本周期預想故障掃描，實時更新可復用斷面為當前斷面。?

所述步驟3包括以下步驟：?

步驟3-1：獲取可復用斷面?zhèn)浞莸腂′、B″以及B′、B″的因子表；?

步驟3-2：獲取可復用斷面?zhèn)浞莸闹绷鞒绷鬟^濾計算中B′的逆矩陣；?

步驟3-3：修改斷面注入節(jié)點功率；?

步驟3-4：計算基態(tài)潮流并獲取初始潮流；?

步驟3-5：利用B′的逆矩陣進行直流潮流故障過濾，通過降低越限門檻方式獲取可疑故障集；?

步驟3-6：對可疑故障集進行分析，獲取預想故障下的越限設備的潮流結果。?

所述步驟4中，通過局部因子修正可復用斷面計算矩陣信息。?

所述步驟4包括以下步驟：?

步驟4-1：局部拓撲分析，并對節(jié)點進行分類；?

步驟4-2：根據節(jié)點類別對所述因子表進行修正；?

步驟4-3：修改斷面注入節(jié)點功率；?

步驟4-4：計算基態(tài)潮流獲取初始潮流，并進行直流潮流故障過濾；?

步驟4-5：將局部因子修正后的斷面確定為可復用斷面，并保存其可復用信息；?

步驟4-6：通過降低設備越限門檻方式找出可疑故障集并進行詳細分析。?

拓撲發(fā)生變化后將節(jié)點分為新增節(jié)點、刪除節(jié)點、直接變化節(jié)點、間接變化節(jié)點和無變化節(jié)點。?