[發(fā)明專(zhuān)利]一種輸配協(xié)同的配網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定態(tài)勢(shì)監(jiān)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610165783.8
• 申請(qǐng)日: 2016-03-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105811404B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 贠志皓;豐穎
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/00
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/00
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種輸配協(xié)同的配網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定態(tài)勢(shì)監(jiān)測(cè)方法。

背景技術(shù)

智能配網(wǎng)作為智能電網(wǎng)不可分割的一部分，正朝著具備靈活、可靠、高效的配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、高可靠性和高安全性的通信網(wǎng)絡(luò)、高滲透率的分布式電源接入、配電系統(tǒng)的快速仿真和自愈控制的總體方向和總體目標(biāo)發(fā)展。分布式發(fā)電以及新能源發(fā)電的持續(xù)并入，智能配電網(wǎng)呈現(xiàn)更加靈活多變的趨勢(shì)，使得輸電網(wǎng)與配電網(wǎng)的聯(lián)系日益緊密，因此輸配協(xié)同分析是保證電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性和安全運(yùn)行的重要手段。

隨著智能配網(wǎng)的發(fā)展，分布式電源、新能源大量接入配電網(wǎng)，導(dǎo)致配電網(wǎng)狀態(tài)頻繁波動(dòng)，時(shí)刻威脅著配網(wǎng)的靜態(tài)電壓穩(wěn)定。目前已有相關(guān)文獻(xiàn)分別研究了輸電網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定的監(jiān)測(cè)方法和配電網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定的監(jiān)測(cè)方法，但是這些研究大多側(cè)重于系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)的穩(wěn)定評(píng)判。

但是，實(shí)際上節(jié)點(diǎn)電壓穩(wěn)定程度不僅與當(dāng)前狀態(tài)得到的電壓穩(wěn)定指標(biāo)大小有關(guān)，還與擾動(dòng)后電壓穩(wěn)定指標(biāo)態(tài)勢(shì)軌跡變化的程度相關(guān)，因此需密切關(guān)注節(jié)點(diǎn)靜態(tài)電壓穩(wěn)定的態(tài)勢(shì)以防發(fā)生電壓失穩(wěn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題，提出了一種輸配協(xié)同的配網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定態(tài)勢(shì)監(jiān)測(cè)方法，本方法通過(guò)預(yù)測(cè)未來(lái)多步狀態(tài)的靜態(tài)電壓態(tài)勢(shì)軌跡，評(píng)估輸配協(xié)同配網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定態(tài)勢(shì)，分析軌跡的變化趨勢(shì)準(zhǔn)確判斷電壓薄弱節(jié)點(diǎn)，為預(yù)防控制措施的實(shí)施提供了參考。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種輸配協(xié)同的配網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定態(tài)勢(shì)監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟：

(1)設(shè)定負(fù)荷阻抗模裕度指標(biāo)，反映電力系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)離極限傳輸狀態(tài)的距離，表征電壓穩(wěn)定裕度；

(2)對(duì)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的配網(wǎng)負(fù)荷波動(dòng)進(jìn)行多個(gè)單步預(yù)估，形成多步預(yù)估，預(yù)測(cè)配網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)靜態(tài)電壓穩(wěn)定的阻抗摸裕度指標(biāo)軌跡；

(3)利用戴維南等值方法計(jì)算各步預(yù)估狀態(tài)下配網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的戴維南等值參數(shù)，計(jì)算獲得每步狀態(tài)下節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷阻抗模裕度指標(biāo)；

(4)將各單步狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)的阻抗摸裕度指標(biāo)綜合，獲得預(yù)估時(shí)間段內(nèi)各節(jié)點(diǎn)的靜態(tài)電壓裕度指標(biāo)軌跡；

(5)分析靜態(tài)電壓裕度指標(biāo)軌跡變化趨勢(shì)，確定電壓穩(wěn)定薄弱節(jié)點(diǎn)。

所述步驟(1)中，具體方法為，定義各節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷阻抗模裕度指標(biāo)，其值為節(jié)點(diǎn)i的負(fù)荷等效阻抗和戴維南等值阻抗之差與節(jié)點(diǎn)i的負(fù)荷等效阻抗的比值，反映了系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)離極限傳輸狀態(tài)的距離，其最大值為1，最小值為0。

優(yōu)選的，所述步驟(1)中，當(dāng)節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷阻抗模裕度指標(biāo)為零時(shí)，電力系統(tǒng)運(yùn)行于電壓穩(wěn)定臨界點(diǎn)。

所述步驟(2)中，對(duì)預(yù)估的多步配網(wǎng)負(fù)荷波動(dòng)，其變化是連續(xù)過(guò)程，對(duì)每個(gè)單步預(yù)估，將多個(gè)單步預(yù)估組成多步預(yù)估。

所述步驟(2)中，具體步驟包括：

(2-1)將配網(wǎng)整體等值為輸配電網(wǎng)邊界節(jié)點(diǎn)上所接的PQ負(fù)荷；

(2-2)用快速分解法計(jì)算預(yù)估的輸電網(wǎng)狀態(tài)，再用戴維南等值參數(shù)辨識(shí)方法計(jì)算輸電網(wǎng)戴維南等值參數(shù)，將其接入配網(wǎng)根節(jié)點(diǎn)，用前推回帶方法計(jì)算此時(shí)的配網(wǎng)損耗；

(2-3)將得到的配網(wǎng)損耗與預(yù)估配網(wǎng)負(fù)荷凈功率相加，更新配網(wǎng)等值的PQ節(jié)點(diǎn)功率信息，重新獲得戴維南等值參數(shù)；

(2-4)將重新獲取的戴維南等值參數(shù)傳遞到配網(wǎng)的根節(jié)點(diǎn)，再利用前推回帶法計(jì)算配網(wǎng)功率波動(dòng)后的狀態(tài)。

所述步驟(2-1)中，節(jié)點(diǎn)所接的PQ負(fù)荷的功率值為當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)的配網(wǎng)損耗與預(yù)估配網(wǎng)負(fù)荷凈功率之和。

所述步驟(3)中，具體步驟為：用戴維南等值方法計(jì)算各步預(yù)估狀態(tài)下配網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的戴維南等值參數(shù)，然后利用各節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷阻抗模裕度指標(biāo)計(jì)算方法，獲得每步狀態(tài)下節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷阻抗模裕度指標(biāo)。

所述步驟(4)中，將各單步狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)的阻抗摸裕度指標(biāo)綜合觀察，獲得預(yù)估時(shí)間段內(nèi)各節(jié)點(diǎn)的靜態(tài)電壓裕度指標(biāo)軌跡。

所述步驟(5)中，對(duì)軌跡變化趨勢(shì)進(jìn)行詳細(xì)分析，找到電壓穩(wěn)定薄弱點(diǎn)：對(duì)每個(gè)單步預(yù)估，將相鄰兩個(gè)狀態(tài)得到的負(fù)荷阻抗模裕度指標(biāo)做差，將其中差值最大的節(jié)點(diǎn)以及預(yù)估狀態(tài)下負(fù)荷阻抗摸裕度指標(biāo)最小的節(jié)點(diǎn)確定為電壓穩(wěn)定薄弱節(jié)點(diǎn)。嚴(yán)密監(jiān)視電壓穩(wěn)定薄弱節(jié)點(diǎn)以防發(fā)生電壓失穩(wěn)。

本發(fā)明的有益效果為：

(1)通過(guò)預(yù)測(cè)未來(lái)多步狀態(tài)的靜態(tài)電壓態(tài)勢(shì)軌跡，評(píng)估輸配協(xié)同配網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定態(tài)勢(shì)，分析軌跡的變化趨勢(shì)準(zhǔn)確判斷電壓薄弱節(jié)點(diǎn)，為預(yù)防控制措施的實(shí)施提供了參考；

(2)采用戴維南等值方法對(duì)輸配協(xié)同配網(wǎng)的靜態(tài)電壓安全態(tài)勢(shì)進(jìn)行評(píng)估，計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確，計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)單。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的基于戴維南等值配網(wǎng)態(tài)勢(shì)感知示意圖；