[發明專利]一種基于負荷波動特性的聯絡線隨機功率波動的測算方法

無效

• 申請號: 201310062638.3
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN103093398A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 孫元章;彭曉濤;代仕勇;朱利鵬;孫華東;何劍
• 申請（專利權）人: 武漢大學;中國電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

技術領域

本發明涉及一種測算方法，尤其是涉及一種基于負荷波動特性的聯絡線隨機功率波動的測算方法。

背景技術

特高壓電網建設初期，華中、華北兩大區域電網通過特高壓線路互聯構成了典型的長鏈型弱聯絡系統。兩大區域互聯系統的運行狀態錄波表明，特高壓輸電線路上不僅出現了在其穩態傳輸功率上疊加的隨機不規則功率波動現象，而且這種不規則的功率波動持續時間長達200秒左右。雖然波動的周期有長有短，但均在分鐘級，且頻率遠遠低于低頻振蕩的頻率，波動幅值也達到±280MW，約占華北電網總負荷的0.2%，占華中電網總負荷的0.25%。由于這些聯絡線上的隨機功率波動已成為限制特高壓輸電能力的重要制約因素之一，因此，分析其功率波動特性，探討其產生機理，將對于提高系統穩態運行特性，制定減小聯絡線隨機功率波動的合理有效措施具有重要意義。

目前國內已開展對特高壓聯絡線上隨機功率波動的研究。有研究表明特高壓線路上出現的固有低頻振蕩可以通過區域電網互聯系統的模態分析，用負阻尼和強迫振蕩機理來解釋和分析。但頻率更低的隨機功率波動，不僅每次波動持續的時間長短不一，而且不受激發因素的影響，因此，不論用負阻尼機理還是強迫振蕩機理都不能很好地給予解釋。有文獻提出一種新的分析思路，指出聯絡線上的隨機功率波動是一種穩態過程，是負荷隨機功率波動在全系統中再分配后在聯絡線上的反映，具有一定的指導意義。但是結論不明確，未能提出具體的通過負荷波動特性來測算聯絡線隨機功率波動的方法。

隨著特高壓建設及大區域電網互聯的快速發展，目前急需一套基于負荷波動特性來分析計算聯絡線隨機功率波動的測算方法，通過建立負荷波動與聯絡線隨機功率波動的數學關聯模型，利用現代計算機處理技術高效性和快速性的優勢，根據已知的負荷波動概率統計規律，進行兩區域負荷波動的隨機過程模擬試驗，由此統計、計算聯絡線隨機功率波動情況，進而對聯絡線隨機功率波動進行準確而高效的測算，為聯絡線隨機功率波動的抑制以及提高聯絡線輸電能力提供支持。

發明內容

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：

一種基于負荷波動特性的聯絡線隨機功率波動的測算方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，建立兩區域的負荷波動與聯絡線隨機功率波動的關聯模型；

步驟2，根據步驟1中建立的模型求取兩區域系統頻率響應系數及相應權重系數；

步驟3，根據兩區域實際運行的工程數據和實際經驗，建立兩區域負荷分布f(x)，f(y)；

步驟4，根據步驟3中得到的兩區域負荷分布f(x)，f(y)進行蒙特卡洛抽樣，模擬產生大量的兩區域負荷波動數據；

步驟5，根據步驟1中建立的負荷波動與聯絡線隨機功率波動的關聯模型和步驟2中得到的兩區域系統頻率響應系數及相應權重系數，利用步驟4中的兩區域負荷波動數據進行聯絡線隨機功率波動幅值的計算，對得到的聯絡線功率波動幅值數據進行統計分析。

步驟6，根據步驟5中得到的聯絡線波動功率統計結果，與理論上由概率統計規律得到的聯絡線隨機功率波動分布進行比較，驗證結果。

在上述的一種基于負荷波動特性的聯絡線隨機功率波動的測算方法，所述的步驟1中，關聯模型的建立基于以下公式：

ΔP_tie=a₁ΔP_L2-a₂ΔP_L1式一

式中，ΔP_tie為聯絡線隨機功率波動，ΔP_L2和ΔP_L1分別為兩區域負荷波動，a₁和a₂為相應權重系數，β₁和β₂分別為兩區域系統頻率響應系數。

在上述的一種基于負荷波動特性的聯絡線隨機功率波動的測算方法，所述步驟2中的具體計算方法如下：

根據發生擾動時的WAMS頻率測量數據，利用聯絡線功率變化與頻率變化的方向是否一致來確定擾動的地點是在所研究的系統還是對端系統:對于整個互聯系統內只有一個子系統發生擾動的情況，如果所有聯絡線的ΔP_tie都與Δf符號相同，則判斷為擾動發生在本系統;如果某一條聯絡線的ΔP_tie與Δf符號相反，則判斷擾動發生在該聯絡線的對端系統；并根據擾動發生的位置選擇執行以下步驟：

選擇步驟2.1，若判斷擾動發生在本系統，且擾動形式和擾動數值已知，采用下式計算出本系統的頻率響應系數：