[發明專利]電力系統事故備用容量配置方法

有效

• 申請號: 201610224186.8
• 申請日: 2016-04-08
• 公開（公告）號: CN105790287B
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 李衛東;董浩宇;王海霞;呂泉;巴宇;劉嬈
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/46;H02J3/14
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司21212
• 代理人: 涂文詩,李洪福

技術領域

本發明實施例涉及電力系統調度技術領域，尤其涉及一種電力系統事故備用容量配置方法。

背景技術

備用計劃的制定是電力系統維持可靠性水平、保證系統安全穩定運行的重要手段之一，而事故備用容量確定方法是其中的主要內容。

在現有技術中，系統事故備用容量的確定一般采取確定性方法，即按照系統內最大機組容量或系統高峰負荷的一定比例(一般為8％～10％)來確定。現行事故備用容量確定方法，從備用總量的角度定義了對事故備用容量的相關要求，即主要從電力系統穩態運行的角度，基于事故備用容量應有能力完全補充系統因故障所引發的發電功率缺失的原則進行定義的，但卻忽略了事故發生后的暫態過程。

事故發生后，事故所引起的功率缺額會導致發電功率和負荷功率的不平衡，特別是當發生大規模直流閉鎖故障后，系統頻率會產生較大幅度的下降，無法保證電力系統的安全穩定運行。

發明內容

本發明實施例提供一種電力系統事故備用容量配置方法，以克服上述技術問題。

本發明電力系統事故備用容量配置方法，包括：

預設區域電網二次調頻備用容量、事故容量、負荷水平以及事故后所述區域電網頻率變化的暫態過程中的最大頻率波動的允許限值和最大穩態頻率波動的允許限值，所述二次調頻備用容量包括：發電側二次調頻備用容量、發電側非旋轉備用容量以及負荷側二次調頻備用容量；

根據區域電網的負荷水平以及所述發電側二次調頻備用容量確定具有一次頻率調節特性的機組開機容量；

構建所述區域電網一次調頻仿真系統模型，并采用所述模型根據所述事故容量、所述負荷水平、所述機組開機容量確定故障后所述區域電網的最大穩態頻率波動值；

判斷最大穩態頻率波動是否大于最大穩態頻率波動的允許限值，若是，則根據所述二次調頻備用容量確定增加的一次調頻備用容量，若否，則確定所述增加的一次調頻備用容量為0，所述增加的一次調頻備用容量包括：發電側增加的一次調頻備用容量和負荷側增加的一次調頻備用容量；

采用所述模型根據所述二次調頻備用容量和所述增加的一次調頻備用容量確定事故后所述區域電網的最大頻率波動值；

判斷所述最大頻率波動值是否大于最大頻率波動的允許限值，若是，則根據所述二次調頻備用容量以及所述增加的一次調頻備用容量確定增加的慣性響應備用容量，若否，則確定所述增加的慣性響應備用容量為0，所述增加的慣性響應備用容量包括：發電側增加的慣性響應備用容量和負荷側增加的慣性響應備用容量；

根據所述二次調頻備用容量、所述增加的一次調頻備用容量以及所述增加的慣性響應備用容量確定所述區域電網故障后的最優事故備用容量，所述最優事故備用容量包括：發電側事故備用容量、在T_L調用的負荷側事故備用容量、負荷側二次調頻備用容量以及發電側非旋轉備用容量。

進一步地，所述構建所述區域電網一次調頻仿真系統模型，并采用所述模型根據所述事故容量、所述負荷水平、所述機組開機容量確定故障后所述區域電網的最大穩態頻率波動值，包括：

根據區域電網的負荷水平預設負荷的一次頻率調節特性系數的標幺值；

根據所述機組開機容量以及系統參數計算仿真模型中參數模塊的系統轉動慣量以及慣性時間常數，所述系統參數包括：系統單位容量機組的轉動慣量和系統的額定角速度；

設定仿真模型中機組模塊的調速器頻率死區、調速器時間延遲量、機組調差系數、一次調頻速率限值以及一次調頻幅度限值；

將所述慣性時間常數、負荷的一次頻率調節特性系數的標幺值、二次調頻備用容量、事故容量、負荷水平、機組開機容量、調速器頻率死區、調速器時間延遲量、機組調差系數、一次調頻速率限值以及一次調頻幅度限值代入仿真系統模型計算得到系統在故障后的最大穩態頻率波動值。

進一步地，所述根據所述二次調頻備用容量確定增加的一次調頻備用容量，包括：

①設置迭代變量i＝1、j＝0，設置進行切負荷操作的最短時間T_L、發電側增加的一次調頻備用容量步長ΔR以及負荷側增加的一次調頻備用容量步長ΔL；

②根據所述迭代變量、所述容量步長確定增加的發電側增加的一次調頻備用容量為ΔR_i＝(i-1)×ΔR；

③根據所述迭代變量、所述容量步長確定增加的負荷側增加的一次調頻備用容量為ΔL_i＝j×ΔL；