[發(fā)明專利]一種基于地區(qū)電壓穩(wěn)定的最小開機方式確定方法

有效

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• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN107069747B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發(fā)明（設計）人: 鄧暉;黃曉明;樓伯良;孫維真;葉琳;華文;黃弘揚;趙一琰;盧岑岑;王龍飛;楊瀅;張靜;周正陽
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12;H02J3/46
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

本發(fā)明公開了一種基于地區(qū)電壓穩(wěn)定的最小開機方式確定方法。目前的電網穩(wěn)定分析方法，用于指導實際電網運行方式的安排，仍存在嚴重故障下地區(qū)電壓失穩(wěn)。本發(fā)明基于實際電網運行方式數據，先后進行靜態(tài)電壓和暫態(tài)電壓穩(wěn)定計算，當不滿足靜態(tài)或暫態(tài)電壓穩(wěn)定要求時，輸出全網中電壓穩(wěn)定最薄弱點，并開啟與最薄弱點之間電氣距離最近的發(fā)電機，直至同時滿足靜態(tài)和暫態(tài)電壓穩(wěn)定要求，避免嚴重故障下電網局部地區(qū)發(fā)生電壓崩潰。本發(fā)明的方法可用于實際電網運行方式安排，提升電網安全穩(wěn)定水平。

技術領域

本發(fā)明涉及電力系統電壓安全穩(wěn)定領域，具體地說是一種基于地區(qū)電壓穩(wěn)定的最小開機方式確定方法，適用于具有電壓安全隱患的受端電網。

背景技術

電力系統電壓穩(wěn)定問題長期以來一直是電力工作者和學者關心的熱點，也是國內外多起大停電事故的重要原因。多直流饋入下，受端電網“強直弱交”特性進一步顯現，“大受電、小開機”運行方式問題突出，電網的運行特性發(fā)生重要變化，威脅電力系統電壓安全穩(wěn)定。文獻一《大規(guī)模特高壓交直流混聯電網特性分析與運行控制》(電網技術，2016，40(4)：985-991)指出當前特高壓受端電網電壓穩(wěn)定支撐能力不足，500kV線路三永N-1故障，浙南地區(qū)存在電壓失穩(wěn)風險。

當前電力系統電壓穩(wěn)定主要分為靜態(tài)和暫態(tài)兩大類，兩者的計算方法已經日趨成熟。文獻二《浙江交直流混聯受端電網靜態(tài)穩(wěn)定分析》(電力系統保護與控制，2016，44(15)：164-170)描述了實際電網靜態(tài)電壓穩(wěn)定計算方法：采用增加局部電網負荷水平，并通過發(fā)電機出力進行平衡，逐步逼近地區(qū)關鍵斷面的穩(wěn)定極限。文獻三《一種量化評估暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的指標與方法》(電力自動化設備，2015，35(10)：151-156)描述了當前電網所采用的暫態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法，主要根據交流系統故障下母線電壓的恢復情況進行量化評估。上述兩種分析方法已經分別得到廣泛應用，但是目前尚缺乏有效方法將兩種評估方法相結合，用于指導實際電網運行方式的安排，避免嚴重故障下地區(qū)電壓失穩(wěn)。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是克服上述現有技術存在的缺陷，提供一種基于地區(qū)電壓穩(wěn)定的最小開機方式確定方法，其同時考慮地區(qū)電網靜態(tài)和暫態(tài)電壓穩(wěn)定特性，使實際電網運行時至少達到最小開機方式要求，以避免交流系統嚴重故障導致地區(qū)電壓崩潰。

為此，本發(fā)明采用的技術方案如下：一種基于地區(qū)電壓穩(wěn)定的最小開機方式確定方法，其步驟包括：

第一步：根據目標電網的典型運行方式數據，進行靜態(tài)電壓穩(wěn)定計算，得到全網靜態(tài)電壓最薄弱點和靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度，若靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度滿足電網安全穩(wěn)定要求，則轉至第三步，否則轉至第二步；

第二步：計算全網發(fā)電機與第一步得到的靜態(tài)電壓最薄弱點之間的電氣距離，增開與靜態(tài)電壓最薄弱點電氣距離最近機組1臺，轉至第一步重新進行靜態(tài)電壓穩(wěn)定計算；

第三步：在滿足靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度的前提下，開展暫態(tài)電壓穩(wěn)定計算，得到全網暫態(tài)電壓最薄弱點和暫態(tài)電壓恢復時間；若暫態(tài)電壓穩(wěn)定裕度滿足電網安全穩(wěn)定要求，則轉至第五步；否則轉至第四步；

第四步：計算全網發(fā)電機與第三步得到的暫態(tài)電壓最薄弱點之間的電氣距離，增開與暫態(tài)電壓最薄弱點電氣距離最近機組1臺，轉至第三步重新進行暫態(tài)電壓穩(wěn)定計算；

第五步：輸出計算后的電網開機方式，即為同時滿足靜態(tài)和暫態(tài)電壓穩(wěn)定要求的最小開機方式。

進一步地，第一步中，靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度需滿足正常方式下大于10％，N-1故障方式下大于5％。

進一步地，第二步中，采用發(fā)電機節(jié)點與靜態(tài)電壓最薄弱點之間的阻抗值評估發(fā)電機對最薄弱點的靜態(tài)電壓支撐能力，阻抗值越小表明電氣距離越近，通過增開與靜態(tài)電壓最薄弱點之間的阻抗值最小的機組來有效提高靜態(tài)穩(wěn)定裕度。

進一步地，第三步中，暫態(tài)電壓穩(wěn)定裕度需滿足三相永久性短路故障后電壓低于0.8p.u.后的恢復時間小于10s。