[發(fā)明專利]海上油田群電網(wǎng)預(yù)想操作的在線仿真計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410040921.0
• 申請日: 2014-01-28
• 公開（公告）號: CN103729574A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫英云;鐘健樑;謝小榮
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué);清華大學(xué)
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京金闕華進專利事務(wù)所(普通合伙) 11224
• 代理人: 吳鴻維

1.一種海上油田群電網(wǎng)預(yù)想操作的在線仿真計算方法，其特征在于：所述仿真計算方法結(jié)合海上油田群電網(wǎng)實際情況，通過分析操作人員操作設(shè)備對電網(wǎng)造成的影響，根據(jù)電網(wǎng)的動態(tài)特性及設(shè)備的控制方式，結(jié)合操作人員預(yù)想操作，將電網(wǎng)的動態(tài)過程轉(zhuǎn)化為準穩(wěn)態(tài)模型的控制變量變化問題，進而采用經(jīng)過修改后的準穩(wěn)態(tài)模型對海油電網(wǎng)的動態(tài)過程進行模擬仿真。

2.一種海上油田群電網(wǎng)預(yù)想操作的在線仿真計算方法，其特征在于，所述在線仿真計算方法包括以下步驟：

（1）生成海上油田群電網(wǎng)的偽量測數(shù)據(jù)，根據(jù)操作人員的預(yù)想操作來修改經(jīng)過狀態(tài)估計后的電網(wǎng)數(shù)據(jù)，形成偽量測數(shù)據(jù)；

（2）基于偽量測數(shù)據(jù)對油田群電網(wǎng)進行拓撲分析，實現(xiàn)把所述偽量測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為IEEE潮流數(shù)據(jù)文件；

（3）根據(jù)步驟（2）的拓撲分析，修改海上油田群電網(wǎng)的準穩(wěn)態(tài)模型；在對海上油田群電網(wǎng)進行拓撲分析后，結(jié)合電網(wǎng)的控制系統(tǒng)即可獲得海上油田群電網(wǎng)的準穩(wěn)態(tài)模型，其中，所述準穩(wěn)態(tài)為介于暫態(tài)與穩(wěn)態(tài)之間的一種過渡狀態(tài)；

（4）在修改完海上油田群電網(wǎng)的準穩(wěn)態(tài)模型后，對修改后的準穩(wěn)態(tài)模型進行潮流計算；

（5）得到潮流計算結(jié)果后，根據(jù)操作類型及潮流計算結(jié)果，檢查是否需要修改發(fā)電機節(jié)點的節(jié)點類型及節(jié)點注入功率，若不需要修改發(fā)電機節(jié)點的節(jié)點類型及節(jié)點注入功率，則潮流計算結(jié)果即為最終的海上油田群電網(wǎng)狀態(tài)；若需要修改發(fā)電機節(jié)點的節(jié)點類型及節(jié)點注入功率，則在修改相應(yīng)節(jié)點類型及節(jié)點注入功率，重新尋找平衡節(jié)點后，返回步驟（4），對修改完相應(yīng)節(jié)點類型及節(jié)點注入功率，重新尋找平衡節(jié)點后的準穩(wěn)態(tài)模型再進行一次潮流計算；

（6）把潮流計算結(jié)果轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的設(shè)備信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在線仿真計算方法，其特征在于：

在步驟（3）中，通過分析操作人員操作設(shè)備對所述海上油田群電網(wǎng)造成的影響及相應(yīng)控制系統(tǒng)的控制特性，將海上油田群電網(wǎng)由于操作所引起的動態(tài)過程，轉(zhuǎn)化為準穩(wěn)態(tài)模型的各類可調(diào)整變量的變化。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的在線仿真計算方法，其特征在于：

當海上油田群電網(wǎng)中的發(fā)電機參與有功功率調(diào)節(jié)時，根據(jù)發(fā)電機出力，修改所述海上油田群電網(wǎng)準穩(wěn)態(tài)模型中發(fā)電機節(jié)點注入有功。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的在線仿真計算方法，其特征在于：

將電動機啟動分成三個典型斷面：電動機開啟的斷面，沖擊負荷最大的斷面以及最終穩(wěn)定運行的斷面，采用準穩(wěn)態(tài)的方法模擬電動機的動態(tài)啟動過程并逐步過渡到穩(wěn)定運行狀態(tài)。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的在線仿真計算方法，其特征在于：

變壓器分接頭的改變及電容、電抗器的投切看成是對網(wǎng)絡(luò)拓撲參數(shù)的修改，進而改變準穩(wěn)態(tài)模型中的節(jié)點導(dǎo)納矩陣，此時只需重新生成節(jié)點導(dǎo)納陣，不需分配功率不平衡量，節(jié)點類型可保持不變。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的在線仿真計算方法，其特征在于：

若SVG由無功調(diào)度模式切換到電壓控制模式，則需要把準穩(wěn)態(tài)模型中SVG所在節(jié)點的節(jié)點電壓設(shè)定為操作人員的預(yù)期電壓值，SVG所在節(jié)點的節(jié)點類型應(yīng)改為有功-電壓節(jié)點、即PV節(jié)點；若SVG由電壓控制模式切換到無功調(diào)度模式，則需要把準穩(wěn)態(tài)模型中SVG所在節(jié)點的節(jié)點注入無功修改為操作人員預(yù)期的SVG無功出力與節(jié)點無功負荷之差，同時SVG所在節(jié)點應(yīng)改為有功-無功節(jié)點、即PQ節(jié)點。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在線仿真計算方法，其特征在于：

在步驟（5）中，當海上油田群電網(wǎng)中的發(fā)電機參與無功功率調(diào)節(jié)時，根據(jù)步驟（4）得到的潮流計算結(jié)果，判斷發(fā)電機無功出力是否越限，如果越限，則改變準穩(wěn)態(tài)模型中發(fā)電機所在節(jié)點的節(jié)點類型及節(jié)點注入功率，其中節(jié)點類型由PV節(jié)點或平衡節(jié)點轉(zhuǎn)化成PQ節(jié)點，節(jié)點的注入有功為潮流計算前的注入有功，注入無功為節(jié)點內(nèi)各發(fā)電機無功出力上限值之和減去節(jié)點所有無功負荷的值；如果被修改節(jié)點在修改前為平衡節(jié)點，那么還應(yīng)找出發(fā)電機有功出力裕度最大的節(jié)點充當平衡節(jié)點，修改完準穩(wěn)態(tài)模型后，返回步驟（4）并且重新進行潮流計算。

9.根據(jù)權(quán)利要求2或8所述的在線仿真計算方法，其特征在于：

在步驟（5）中，對于變壓器分接頭的改變及電容、電抗器的投切操作，此類操作并不會產(chǎn)生功率不平衡量，不需要根據(jù)潮流計算結(jié)果再次修改海上油田群電網(wǎng)的準穩(wěn)態(tài)模型。

10.根據(jù)權(quán)利要求2或8所述的在線仿真計算方法，其特征在于：

在步驟（5）中，對于發(fā)電機和電動機起停以及SVG改變運行模式的操作，此類操作會產(chǎn)生功率不平衡量，發(fā)電機參與無功功率調(diào)節(jié)時，無功出力在潮流計算后可能越限。