[發(fā)明專利]一種用于靜態(tài)安全分析預(yù)想故障下潮流不可解評(píng)估方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510043903.2
• 申請日: 2015-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN104617575B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王毅;陸娟娟;張勇;寧劍;陸進(jìn)軍;羅玉春;彭龍;查國強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國家電網(wǎng)公司華北分部
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;G06F19/00
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)潮流計(jì)算領(lǐng)域，尤指一種用于靜態(tài)安全分析預(yù)想故障下潮流不可解評(píng)估方法。

背景技術(shù)

隨著電網(wǎng)規(guī)模的一步擴(kuò)大，調(diào)度員也無法通過人工經(jīng)驗(yàn)全面準(zhǔn)確掌握實(shí)際電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，無法直接對電網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行調(diào)整，需要更加有效的高級(jí)應(yīng)用軟件提供輔助信息作為調(diào)度員參考重要依據(jù)。通過研究近年來國內(nèi)外大停電事故可以看出，大多數(shù)與靜態(tài)安全約束破壞逐漸演變而來，尤其是對于電網(wǎng)有設(shè)備突發(fā)故障退出運(yùn)行導(dǎo)致系統(tǒng)潮流的大范圍轉(zhuǎn)移，造成電網(wǎng)其它元件過載而出現(xiàn)連續(xù)故障發(fā)生，最終導(dǎo)致影響較大的事故發(fā)生。對于這種事故的發(fā)生，通過模擬預(yù)想故障發(fā)生對電網(wǎng)運(yùn)行造成的嚴(yán)重程度進(jìn)行評(píng)估，就可以對嚴(yán)重故障進(jìn)行預(yù)防校正控制，降低系統(tǒng)的危險(xiǎn)系數(shù)。靜態(tài)安全分析由于通過潮流計(jì)算技術(shù)模擬輸電線路或變壓器等設(shè)備開斷對電網(wǎng)影響，計(jì)算速度快、評(píng)估結(jié)果準(zhǔn)確，滿足在線計(jì)算要求，因此已成為電力系統(tǒng)安全分析評(píng)估的重要組成部分，成為電網(wǎng)穩(wěn)定監(jiān)視的重要參考依據(jù)。目前在所有調(diào)度系統(tǒng)中靜態(tài)安全分析模塊已成為必配模塊。

針對靜態(tài)安全分析計(jì)算方法已經(jīng)開展了較多的研究，相關(guān)處理技術(shù)已經(jīng)非常成熟，完全滿足工程化的實(shí)用要求。但是所有方法都是基于潮流計(jì)算方法或改進(jìn)潮流方法實(shí)現(xiàn)的，因此潮流計(jì)算結(jié)果成為靜態(tài)安全分析的關(guān)鍵。目前通過潮流計(jì)算技術(shù)基本可以解決靜態(tài)安全分析預(yù)想故障分析計(jì)算問題，但是在一些較為極端的運(yùn)行方式下會(huì)出現(xiàn)設(shè)備開斷導(dǎo)致潮流不收斂的現(xiàn)象，此類問題在實(shí)際運(yùn)行中只是通過嚴(yán)重告警提醒，對于不收斂更深的原因并未深究，也就沒有考慮該類故障對電網(wǎng)穩(wěn)定影響的嚴(yán)重程度進(jìn)行評(píng)估。對于潮流不收斂情況可能是數(shù)值方面的原因所致或設(shè)備開斷導(dǎo)致潮流本身無解情況，需要有有效方法進(jìn)行識(shí)別，因此在靜態(tài)安全分析中缺少對嚴(yán)重故障的分析方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決靜態(tài)安全分析在實(shí)際應(yīng)用存在的問題，本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于靜態(tài)安全分析預(yù)想故障下潮流不可解的評(píng)估方法，對故障的不可解程度進(jìn)行評(píng)估并提供可調(diào)節(jié)靈敏度信息。

本發(fā)明利用現(xiàn)有的潮流不可解評(píng)估方法中的最優(yōu)乘子牛頓法作為基本方法，通過建立靜態(tài)安全分析模擬N-k(包括單個(gè)設(shè)備或設(shè)備組開斷故障)預(yù)想故障潮流不可解時(shí)的故障參數(shù)化計(jì)算模型,基于最優(yōu)乘子牛頓法基本原理對潮流不可解斷面進(jìn)行求解，最終得到的故障參數(shù)化結(jié)果為靜態(tài)安全分析在預(yù)想故障下潮流不可解嚴(yán)重程度評(píng)估提供重要依據(jù)，并通過臨界點(diǎn)雅可比矩陣特征向量的計(jì)算為預(yù)防控制提供靈敏度信息，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行靜態(tài)安全分析預(yù)防控制分析。本發(fā)明的技術(shù)方案是建立靜態(tài)安全分析預(yù)想故障的潮流計(jì)算模型，并基于最優(yōu)乘子牛頓法求解最接近故障情況的運(yùn)行點(diǎn)，從而對開斷故障造成潮流不可解嚴(yán)重程度進(jìn)行評(píng)估，該方法的計(jì)算包括以下步驟：

S1，獲取潮流斷面數(shù)據(jù)和引起潮流不可解的預(yù)想故障信息，形成基本計(jì)算數(shù)據(jù)；

S2，建立預(yù)想故障開斷參數(shù)化模擬模型，根據(jù)替代原理將預(yù)想故障設(shè)備發(fā)生開斷用等值注入功率源等效取代，將實(shí)際支路移除，通過構(gòu)造故障參數(shù)(開斷故障參數(shù))λ模擬設(shè)備由投運(yùn)至開斷過程；

假設(shè)系統(tǒng)中的支路i-j首端有功功率和無功功率分別為P_ij0、Q_ij0，末端有功功率和無功功率分別為P_ji0、Q_ji0，對于支路開斷故障，得到節(jié)點(diǎn)i的參數(shù)化潮流方程為：

P_gi-P_di-(1-λ)P_ij0-f′_Pi(V,θ)＝0????(1)

Q_gi-Q_di-(1-λ)Q_ij0-f′_Qi(V,θ)＝0????(2)

式中：V,θ為節(jié)點(diǎn)電壓幅值和相角向量，f′_Pi(V,θ),f′_Qi(V,θ)為節(jié)點(diǎn)i處除支路i-j外的支路有功功率之和、無功功率之和，P_gi和Q_gi為節(jié)點(diǎn)i的發(fā)電有功功率和無功功率，P_di和Q_di分別為節(jié)點(diǎn)i的負(fù)荷有功和無功功率。同樣，節(jié)點(diǎn)j處的參數(shù)化潮流方程為：

P_gj-P_dj-(1-λ)P_ji0-f′_Pj(V,θ)＝0????(3)