[發明專利]一種省級電網黑啟動及大面積停電事故處理方法

有效

• 申請號: 201210497158.5
• 申請日: 2012-11-29
• 公開（公告）號: CN103036227A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 周云海;唐立春;陳浩;王正綱;李軍;陳卓;張彬橋;粟世瑋
• 申請（專利權）人: 三峽大學;國家電網公司;湖南省電力公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

技術領域

本發明一種省級電網黑啟動及大面積停電事故處理方法，涉及電力系統領域。

背景技術

隨著社會的發展和進步，人們對生產和生活質量要求越來越高，對電能的依賴程度越來越大，必然要求電網有較高的供電安全可靠性。從上個世紀六十年代以來，各國相繼發生了多起大停電事故，給人們的社會經濟活動造成了嚴重的影響。盡管經過幾十年的發展，電力系統在安全穩定技術方面取得了很大進展，但由于影響電力系統安全穩定運行的因素極為復雜，一些偶然因素、如自然災害；人為因素、如：誤操作、戰爭、恐怖活動等的相互疊加總是超出了人們的預測和防范。近幾年來，無論是國內還是國外，大停電事故仍時有發生。當發生電網大面積停電或電網全停電事故，系統的恢復過程將變得空前的繁瑣，若沒有任何黑啟動措施，運行人員的束手無策將導致電網的恢復非常緩慢，這將使停電的損失和影響難以估計。若事先采取相應措施，制定適當的啟動程序，可盡快恢復系統運行和大大減少停電時間。

如今電網的建設駛入了快車道，電網網絡結構日新月異。如：每增加一座水/火電廠、500kV及220kV變電站或輸電線路，都極大地改變了電網的運行特點；同時引起地區電網運行方式的重大調整，重要電力負荷供電方式也隨之變化。由此可以看出，黑啟動方案中目標網絡必然有所改變，所定快速通道也將不切實際。而每次新設備投運后都由省調組織相應黑啟動方案的修編，無論從時間或人力考慮都是來不及、不可能的，甚至新的方案尚未完成，更新的電網結構又已呈現。同時，黑啟動過程中發電設備、輸變電設備的可用情況復雜多變，加上現有的黑啟動方案僅做了基本的安全穩定校核，而機組黑啟動過程中自勵磁判據、空載變壓器勵磁涌流判據，大型電動機啟動沖擊，負荷恢復沖擊等問題校核均未涉及。如果黑啟動過程中發生這樣的事故或小系統躲不過沖擊將導致所恢復系統再次崩潰、極大延誤事故恢復。因此，一個切實可用的黑啟動方案需要實時滾動修編，并能夠根據當時的設備可用狀態和運行環境進行在線調整，實現多電源全面啟動、并能重新搜索可用通道向重要負荷供電。如：電網事故處理指揮機構、黨政機關、電鐵及其他一些基礎市政設施等，幫助調度員正確判斷和及時處理故障，保證社會穩定。

發明內容

本發明提供一種省級電網黑啟動及大面積停電事故處理方法，以大面積停電事故快速恢復優化算法為核心，利用黑啟動優化算法提出黑啟動優化方案。將省級電網的黑啟動分成兩個階段即子系統獨立恢復階段和互聯、協作恢復階段。啟動電源的選擇按照綜合技術指標最優原則，允許調度人員自行選擇各項指標權重，靈活實現多項目標優化。采用基于最短路算法的黑啟動路徑尋優算法，找出黑啟動電源與被啟動機組、重要負荷間最佳路徑，用于大系統實時尋優。結合安全穩定校核算法，將黑啟動穩定極限轉換成物理量判據表示并制定出對應的限值指標以及實現在線匹配。

本發明的上述目的是通過這樣的技術方案來實現的：一種省級電網黑啟動及大面積停電事故處理方法，將省級電網的黑啟動分成兩個階段，第一個階段：滿足黑啟動電源和其他約束條件的情況下生成幾個子系統黑啟動方案，各子系統黑啟動方案間相對獨立，具備同時進行恢復的可能；第二個階段：各子系統恢復后，對目標電網剩余未送電節點進行送電，此時電源點為系統中帶電節點，送電路徑進行了尋優計算，而不一定是黑啟動機組。所述黑啟動方案包括：

黑啟動電源的選擇：啟動電源的選擇按照綜合技術指標最優原則，允許調度人員自行選擇各項指標權重，離線制定方案時，可以將水電廠、500kV變電站、鄰近電網的并列點設為黑啟動電源，分別制定黑啟動方案；

被啟動電源的選擇：考慮機組容量、啟動特性、備用狀態、離黑啟動機組遠近等因素，按恢復期間發電容量最大為主要目標，選取合適機組；

啟動路徑的選擇：采用基于最短路算法的黑啟動路徑尋優算法，找出黑啟動電源與被啟動機組、重要負荷間最佳路徑。

安全性校驗：離線計算各限值，在線校核；

方案在線調整功能：將黑啟動穩定極限轉換成物理量判據表示，制定出對應的限值指標，在線制定黑啟動方案時，在線匹配，調度人員還可自行設定黑啟動電源、系統各元件狀態、運行本程序及時生成新的黑啟動方案。