[發明專利]考慮網絡拓撲變化對輸電能力影響的薄弱斷面確定方法

有效

• 申請號: 201410103482.3
• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN103823998B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 侯俊賢;董毅峰;王毅;仲悟之;王虹富;馮靜;楊學濤;張志強;張海順;許鵬飛
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院;江蘇省電力公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 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

本發明涉及一種確定方法，具體涉及一種考慮網絡拓撲變化對輸電能力影響的薄弱斷面確定方法。

背景技術

電力系統離線計算分析中，關心的斷面基本上是確定的，但是斷面的薄弱程度隨著實際情況的變化而變化，需要不斷進行分析判斷，因此離線計算分析中已經積累了豐富的經驗。

確定薄弱輸電斷面，實際應用過程中通常采用大量計算的方法，例如進行大量的暫態穩定計算，尋找容易失穩的斷面、振蕩中心斷面等。對關心的斷面，通常需要采用機電暫態仿真軟件進行輸電極限的計算，考慮到系統的暫態、動態穩定性和過載等因素，計算斷面的輸電能力，如果相對于當前實際功率的裕度較小，則是比較關鍵的斷面。靜態穩定極限也是評估斷面輸電能力的重要方法之一，實際系統中靜態穩定極限通常比較高，因此通常不采用靜態穩定極限計算的方法，只對于比較薄弱的長距離輸電線路或者聯絡線才會進行靜態極限的計算。但是，靜態穩定極限與暫態穩定極限、系統穩定水平都有密切的關系，仍然是評估斷面薄弱性的重要方法之一。

在線系統中判斷斷面的薄弱程度還沒有比較好的方法，可以借鑒離線計算分析經驗，但在線對時間的要求比較高，因此不能依賴于大量的計算，因此需要進行研究。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供一種考慮網絡拓撲變化對輸電能力影響的薄弱斷面確定方法，針對已經給定的斷面，分別針對正常運行狀態、網絡拓撲變化后的狀態進行評估，采用靜態輸電能力評估正常狀態下的穩定裕度和輸電能力，采用輸電斷面線路N-1斷開、多回線路N-M斷開的方式評估網絡結構變化之后對系統輸電能力和裕度的影響程度，最后綜合評價斷面的薄弱程度，識別薄弱斷面。

為了實現上述發明目的，本發明采取如下技術方案：

本發明提供一種考慮網絡拓撲變化對輸電能力影響的薄弱斷面確定方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1：計算考慮網絡拓撲變化的輸電斷面靜態穩定輸電能力；

步驟2：計算輸電斷面的負載率；

步驟3：根據網絡拓撲變化對輸電能力的影響程度對輸電斷面進行篩選，確定薄弱斷面。

所述步驟1中，輸電斷面包括單通道輸電斷面和多通道輸電斷面；所述單通道輸電斷面和多通道輸電斷面的靜態穩定輸電能力分別用P_max和表示。

所述單通道輸電斷面的靜態穩定輸電能力P_max計算過程如下：

1）計算單通道輸電斷面兩側節點1和節點2的阻抗矩陣，有：

其中，Z_eq表示單通道輸電斷面兩側節點1和節點2的阻抗矩陣，Z₁₁、Z₂₂分別為節點1、節點2的自阻抗，Z₁₂和Z₂₁均為節點1和節點2的互阻抗；

2）計算節點1和節點2對應的導納矩陣，有：

其中，Y_eq表示節點1和節點2對應的導納矩陣，Y₁₁、Y₂₂分別為節點1、節點2的自導納，Y₁₂和Y₂₁均為節點1和節點2的互阻抗；

3）計算單通道輸電斷面的等值阻抗，有：

其中，X_Σ單通道輸電斷面的等值阻抗；

4）假定節點1和節點2的電壓均為1，單通道輸電斷面的靜態穩定輸電能力P_max按照如下公式計算：

其中，E₁和E₂分別表示節點1和節點2的電壓。

針對于多通道輸電斷面，均按照如下過程計算輸電斷面分別處于正常狀態下、N-1狀態下以及N-M狀態下的靜態穩定輸電能力其中N表示多通道輸電斷面總回路數，M表示多通道輸電斷面中一個通道的回路數；

1）統計所有輸電斷面通道兩側的節點號，采用相同節點號的節點進行合并；

2）計算多通道輸電斷面的阻抗矩陣，有：

其中，表示單通道輸電斷面的阻抗矩陣，Z₁₁、Z₂₂、...、Z_nn分別為節點1、2、…、n的自阻抗，Z₁₂、Z₂₁、...、Z_1n、Z_n1為不同節點間的互阻抗；

3）計算節點對應的導納矩陣，有：