[發明專利]一種風電火電切機策略協調優化方法

有效

• 申請號: 201410283066.6
• 申請日: 2014-06-24
• 公開（公告）號: CN104113086A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 唐曉駿;牛拴保;羅紅梅;霍超;陳得治;李媛媛;李曉珺;吉平;陳湘;申旭輝
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院;國家電網公司西北分部
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 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

本發明涉及電力系統安全穩定分析領域，具體涉及一種風電火電切機策略協調優化方法。

背景技術

我國風能資源主要集中在三北地區，當地負荷水平較低，系統規模小，風電消納能力十分有限，大規模風電必須遠距離輸送到其他區域消納。風電年利用小時數低，單獨遠距離傳輸經濟性很差；同時，傳輸線路上風電功率的頻繁波動極不利于系統的安全穩定運行。采取風電火電打捆外送策略不僅能有效減小線路功率的波動，而且還有利于系統的安全穩定同時明顯降低受端電網的供電成本。河西地區目前已形成國內規模最大的風火打捆能源外送基地，通過750/330kV交流通道外送。

但是隨著越來越多大容量風火打捆能源基地的建成投運，在帶來巨大經濟效益的同時，其動態行為變得越來越復雜，電網的安全穩定特性也因此發生很大變化。目前對于火電機組暫態穩定特性的研究已較為成熟，風電機組的暫態穩定特性不僅受制于機組類型而且與其控制模式相關，也是目前的研究熱點。以往的研究表明，基于雙饋風電機組的風電場對電力系統暫態穩定性的影響要好于在同一接入點接入相同容量的同步發電機組；此外，有學者將風電場功率及控制作用等效為同步發電機機械功率，采用擴展等面積定則定性分析風電場并網對系統暫態穩定特性的影響等。實際電網工程仿真分析表明，大規模風火打捆外送模式下，發生某些嚴重故障時，僅采取單一切除常規火電機組或風電機組措施難以保證系統穩定運行或切機量代價過大。

因此，有必要深入研究風火打捆外送能源基地風電、火電切機協調優化方法，以最小的代價保證系統穩定運行。

發明內容

本發明針對風火打捆外送能源基地嚴重故障后僅切除火電機組或風電機組難以保證系統穩定運行或代價過大的問題，通過比對風電、火電機組故障擾動時暫態特性的差異及對送端系統加速功率的影響，提供一種風電火電切機策略協調優化方法，利用暫態能量函數優化風電、火電切機比例，包括：

步驟1，監測到系統發生故障時，啟動計算故障后風火打捆系統的暫態能量函數判斷系統是否失穩，是，執行步驟2，否，則不啟動切機措施；

所述暫態能量函數包括計算故障清除時系統的暫態能量和系統的臨界能量的差值，當所述差值大于0時表示所述系統功角失穩，不大于0時表示系統穩定；

步驟2，根據火電機組的暫態能量函數判斷是否有火電機組自身失穩，是，切除失穩的火電機組后執行所述步驟1，否則，執行所述步驟3；

步驟3，根據故障前風火打捆系統外送電力規模和故障后輸電通道外送能力限額，計算應切除風電機組容量，完成切機操作后返回步驟1。

本發明提供的第一優選實施例中：所述步驟1中，所述故障清除時系統的暫態能量V_c為故障清除時系統的動能V_kc和勢能V_p的和：

V_c＝V_kc+V_p???????????????(1)。

本發明提供的第二優選實施例中：所述故障清除時系統的動能V_kc的計算公式為：