[發明專利]電網高周切機配置仿真評估方法及裝置

在審

• 申請號: 201610957050.8
• 申請日: 2016-11-03
• 公開（公告）號: CN108023363A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: 吳小珊;涂亮;柳勇軍
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

本發明公開一種電網高周切機配置仿真評估方法及裝置，涉及電力系統安全穩定技術領域，為解決高周切機的配置方案的檢驗評估的問題。所述電網高周切機配置仿真評估方法包括：建立異步運行電網的仿真模型；設定所述仿真模型的典型運行方式，并建立預想故障集；編制形成高周切機的配置方案；通過所述仿真模型在所述典型運行方式下運行所述預想故障集中的故障，并計算仿真模型在故障情況下的電網頻率特性、高周切機量及風電脫網情況。根據仿真模型的計算結果分析風電脫網對電網頻率特性影響，并評估所述高周切機的配置方案。本發明提供的電網高周切機配置仿真評估方法及裝置可以方便簡單地對高周切機的配置進行評估。

技術領域

本發明涉及電力系統安全穩定技術領域，尤其涉及一種電網高周切機配置仿真評估方法及裝置。

背景技術

隨著我國對可再生能源的高度重視以及直流輸電技術的不斷發展，一方面，風力發電發展極為迅速，裝機規模逐年增長；另一方面，直流輸送功率越來越大，目前，云南電網與南方電網主網已實行異步聯網。異步聯網的電網雖避免了交直流并列運行電網送電斷面極限受限和直流閉鎖導致系統暫態功角穩定問題的弊端，但存在非故障電網的機組無法直接參與故障電網的一次調頻，不利于抑制頻率的波動，頻率穩定問題突出。而風電具有隨機性和波動性，大規模接入電網對異步運行電網頻率穩定問題帶來嚴重挑戰。

高周切機屬于第三道防線范疇，為送端電網配置高周切機裝置是解決送端電網外送通道斷開時頻率控制問題的一項重要技術措施，當異步運行電網外送直流發生閉鎖時，系統因故障后瞬間存在功率過剩而頻率升高，可能存在風電大范圍脫網現象，若高周切機配置不當，存在機組過切問題，系統又會因為功率缺額而頻率降低導致低頻減載裝置動作。

由于實際電網對運行的安全穩定要求極高，高周切機配置方案如果通過實際電網發生故障時進行檢驗評估，對于不適應電網變化的配置方案容易影響電網的安全性和穩定性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電網高周切機配置仿真評估方法及裝置，能夠保障電網的安全性和穩定性，并完成高周切機的配置方案的檢驗評估。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種電網高周切機配置仿真評估方法，包括：

建立異步運行電網的仿真模型，所述仿真模型中包含了風電接入的情況；

設定所述仿真模型的典型運行方式，并建立預想故障集，所述預想故障集中包括電網可能發生的嚴重故障以及電網已經發生過的嚴重故障；

編制形成高周切機的配置方案，所述高周切機的配置方案模擬了風電脫網的現象；

通過所述仿真模型在所述典型運行方式下運行所述預想故障集中的故障，并計算仿真模型在故障情況下的電網頻率特性、高周切機量及風電脫網情況。

根據仿真模型的計算結果分析風電脫網對電網頻率特性影響，并評估所述高周切機的配置方案。

所述異步運行電網的仿真模型包括直流模型和風電模型，所述直流模型為兩端直流詳細模型，所述風電模型為GE型和固定轉速型。

所述異步運行電網指該電網與主網無交流聯絡線，電網通過多回直流與主網相連。

所述設定所述仿真模型的典型運行方式為：通過牛頓-拉夫遜法進行潮流計算出充分暴露電網穩定問題的極限運行方式；

所述極限運行方式包括區域電網開機最大而負荷最小方式、以及區域電網網間輸電功率最大方式。

所述預想故障集中包括：異步運行電網外送直流發生單極閉鎖故障、多個直流同時單極閉鎖故障、單個直流雙極閉鎖穩控裝置拒動故障、多個直流同時閉鎖穩控裝置拒動故障。

所述計算仿真模型在故障情況下的電網頻率特性、高周切機量及風電脫網情況為采用隱式梯形數值積分算法進行計算。