[發明專利]一種抽水蓄能電站工況轉換對電網影響的分析系統和方法

有效

• 申請號: 201811194043.2
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN109193714B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 翁毅選;林子釗;程韌俐;馬偉哲;史軍;何曉峰;程維杰;陳洪云;陳擇棲;劉金生;盧藝;龔晨;趙利剛;周保榮;李鴻鑫
• 申請（專利權）人: 深圳供電局有限公司;南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J15/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

本發明公開了一種抽水蓄能電站工況轉換對電網影響的分析系統及方法，該系統包括抽水蓄能電站模擬模塊、電網模擬模塊以及抽水蓄能電站與電網信息交互模塊；該方法通過對抽水蓄能電站模擬模塊模擬工況轉換過程的錄波曲線及電網模擬模塊模型的注入電流計算得到運行點節點電壓、線路電流、發電機功角狀態，根據運行點節點電壓、線路電流、發電機功角狀態判斷抽水蓄能電站工況轉換過程對電網沖擊是否在電網可承受范圍內。該發明模擬抽水蓄能電站工況轉換過程對電網運行的影響，判斷抽水蓄能電站的工況轉換對電網的沖擊是否在電網可以承受的范圍內，確保電網的安全穩定運行。

技術領域

本發明涉及抽水蓄能電站分析，尤其涉及一種抽水蓄能電站工況轉換對電網影響的分析系統和方法。

背景技術

抽水蓄能電站是利用電力負荷低谷時的電能抽水至上水庫，在電力負荷高峰期再放水至下水庫發電的水電站，又稱蓄能式水電站。可將電網負荷低時的多余電能，轉變為電網高峰時期的高價值電能，還適于調頻、調相，穩定電力系統電壓和作為事故備用，提高系統中火電站和核電站的運行效率。

抽蓄蓄能電站需要根據電網電力負荷的低谷或者高峰，分別運行在抽水和發電工況下，因此需要經常進行工況轉換，在抽水蓄能電站接入電力系統后，其工況轉換過程對電網來說是一種比較大的沖擊，此沖擊可能會對電網的正常運行產生一定的影響，尤其是在電網規模相對較小時。

發明內容

本發明提供一種抽水蓄能電站工況轉換對電網影響的分析系統和方法，該發明模擬抽水蓄能電站工況轉換過程對電網運行的影響，判斷抽水蓄能電站的工況轉換對電網的沖擊是否在電網可以承受的范圍內，確保電網的安全穩定運行。

一種抽水蓄能電站工況轉換對電網影響的分析系統，包括：抽水蓄能電站模擬模塊、電網模擬模塊以及抽水蓄能電站與電網信息交互模塊，其中，所述抽水蓄能電站模擬模塊，被配置成生成抽水蓄能電站在實際運行中的工況轉換過程，用于記錄工況轉換過程的錄波曲線和得到所述錄波曲線中的有功功率和無功功率曲線；所述電網模擬模塊，被配置成生成電網運行過程，用于獲取抽水蓄能電站運行點對應接入電網母線的電壓；所述抽水蓄能電站與電網信息交互模塊，被配置成獲取及計算所述抽水蓄能電站模擬模塊和所述電網模擬模塊的信息，用于將有功功率和無功功率值以及所述對應接入電網母線的電壓通過計算轉換成注入電網的電流，并將所述注入電網的電流傳輸給所述電網模擬模塊，并根據模擬的電網模型計算每個運行點狀態，以判斷抽水蓄能電站工況轉換過程對電網沖擊是否在電網可承受范圍內。

優選地，所述抽水蓄能電站在實際運行中的工況轉換過程包括停機轉發電、停機轉抽水、發電轉停機、抽水轉停機、抽水轉發電及發電轉抽水。

優選地，所述電網模擬模塊模擬對象包括電網中的發電機、變壓器、線路及負荷。

一種抽水蓄能電站工況轉換對電網影響的分析方法，包括如下步驟：

確定抽水蓄能電站工況轉換過程、電網運行方式以及系統的仿真總時長和步長；

模擬抽水蓄能電站工況轉換過程，記錄運行過程中的錄波曲線，并得到所述錄波曲線中的有功功率和無功功率曲線；

獲取所述有功功率和無功功率曲線中每個運行點的有功功率和無功功率值，同時從電網模擬模塊中獲取抽水蓄能電站運行點對應接入電網母線的電壓；將所述有功功率和無功功率值以及所述對應接入電網母線的電壓通過計算轉換成注入電網的電流，并將所述注入電網的電流傳輸給電網模擬模塊；

接收所述注入電網的電流，并根據模擬的電網模型計算每個運行點狀態；

基于所述每個運行點狀態，判斷抽水蓄能電站工況轉換過程對電網沖擊是否在電網可承受范圍內；當所述沖擊在電網可承受范圍內，則在當前電網運行方式下，抽水蓄能機組可以自由安排工況轉換過程；當所述沖擊不在電網可承受范圍內，則在當前電網運行方式下，不允許該運行點狀態對應的抽水蓄能電站的該種工況轉換過程。