[發明專利]基于PSD-BPA輔助開關的電力系統外部等值方法

有效

• 申請號: 201711500504.X
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108062449B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 邢華棟;張愛軍;孟慶天;劉石川;樊海龍
• 申請（專利權）人: 內蒙古電力（集團）有限責任公司內蒙古電力科學研究院分公司
• 主分類號: G06F30/367
• 分類號: G06F30/367
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 劉永珍

本發明提供了一種基于PSD?BPA輔助開關的電力系統外部等值方法，該方法包括以下步驟：首先，在聯絡線的外部系統側加入輔助開關，輔助開關一端為外部系統節點，另一端為新增的輔助節點；然后，用SCCP程序對加入輔助開關的電力系統模型進行網絡等值，選擇外部系統節點和輔助節點為等值節點，聯絡線外部系統側的對地導納被等值到輔助節點的對地等值參數中，而不是外部系統等值節點中；最后，在等值結果中將輔助節點以及與其相連的所有等值阻抗去掉，只剩下外部系統等值節點以及這些等值節點之間的等值阻抗，這就是研究系統的外部等值模型。采用本發明的等值方法，研究系統與外部系統可完全分開，系統外部等值準確可靠。

技術領域

本發明涉及電力系統等值方法，尤其涉及一種用PSD電力系統分析軟件進行電力系統靜態等值的方法。

背景技術

隨著電力事業的發展，全國電網逐步形成一個巨大的互聯系統，提高了電能的質量和供電的可靠性。但是如此龐大的互聯系統卻使電力系統計算機仿真大為復雜，尤其是對電力系統進行電磁暫態仿真時，計算機的內存和計算速度往往達不到快速的要求，從而不得不求助于等值方法，來代替系統中不感興趣的部分(外部系統)，只保留需要研究的部分(研究系統)，這樣就可以大大地縮小仿真計算規模，節省運算時間。

PSD電力系統分析軟件工具是中國電力科學研究院開發的大型電力系統分析軟件包，簡稱PSD軟件或PSD程序，其包含了PSD-BPA潮流及暫態穩定程序(簡稱BPA)、PSD-SCCP電力系統短路電流計算程序(簡稱SCCP)等眾多子程序。

作為PSD的主要輸入文件，DAT文件和SWI文件分別包含電力系統潮流計算基礎數據和穩定計算基礎數據。BPA程序基于DAT文件和SWI文件對電力系統進行潮流及穩定計算并輸出結果。SCCP程序的“網絡等值”功能可根據DAT文件提供的電網拓撲結構以及BPA的計算結果對系統進行多點等值，選擇一個或多個需要等值的節點，給出各節點對地的戴維南等值(理想電壓源與等值阻抗串聯)或諾頓等值(理想電流源與等值導納并聯)以及各節點之間的等值阻抗。

PSD用對稱線路數據卡(下文簡稱“L卡”)模擬輸電線路或閉合的斷路器，但閉合的斷路器阻抗值很小，對潮流計算結果的影響可忽略，同時為了節省節點規模，L卡兩端的節點直接設置為母線節點，省去了線路與母線之間的斷路器。L卡采用π型線路模型，線路對地導納平均分成兩半分別并聯于線路阻抗兩端。用SCCP進行系統等值時，線路對地導納會被等值到兩側節點的對地參數中，或者說等值節點的對地參數中包含了與其相連的線路的二分之一對地導納，這就造成研究系統中與外部系統相連的線路(下文簡稱“聯絡線”)總有一半對地導納被等值到外部系統中，導致研究系統與外部系統不能完全分開。因此，對于聯絡線與外部系統節點之間無斷路器結構的電力系統模型，SCCP無法做到真正意義上的系統外部等值。

下面結合圖1和圖2進一步解釋。

圖1中，Z_Ln和B_Ln/2分別為第n條聯絡線的阻抗和二分之一對地電納。

圖2的外部等值系統中，I_Sn為第n個外部等值節點的等值電流源，Y_Sn為第n個外部等值節點對地等值導納，I_Sn與Y_Sn并聯構成了第n個外部等值節點的諾頓等值電路，Z_Snk為第n個外部等值節點與第k個外部等值節點之間的等值阻抗(n≠k)。由于DAT文件中L卡的兩側節點直接設置為母線節點，導致用SCCP程序等值后，聯絡線有一半對地電納(B_Ln/2)被折算至相應外部等值節點中的對地等值導納(Y_Sn)中。

發明內容

本發明技術方案用于解決上述現有技術的問題，即對于聯絡線與外部系統節點之間無斷路器的電力系統模型，SCCP的網絡等值功能不能將研究系統與外部系統完全分開。