[發(fā)明專(zhuān)利]一種計(jì)算電力系統(tǒng)注入轉(zhuǎn)移分布因子的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011196073.4
• 申請(qǐng)日: 2020-10-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112421636A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳濤;劉杰;張亮;李翠紅;黨杰;葉淼;趙永剛;黃碩
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)河南省電力公司漯河供電公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/06
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/06;H02J3/48
• 代理公司: 鄭州知己知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41132
• 代理人: 季發(fā)軍

本發(fā)明一種計(jì)算電力系統(tǒng)注入轉(zhuǎn)移分布因子的方法，包括：獲取電力系統(tǒng)電網(wǎng)拓?fù)鋽?shù)據(jù)；獲取某個(gè)時(shí)間段每個(gè)時(shí)刻電網(wǎng)上PMU的實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)；根據(jù)獲取的電網(wǎng)拓?fù)鋽?shù)據(jù)和PMU實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)建立有功功率增量矩陣和支路有功潮流增量矩陣；根據(jù)有功功率的增量矩陣計(jì)算支路有功潮流對(duì)母線(xiàn)注入有功功率的靈敏度，也即注入轉(zhuǎn)移分布因子，本發(fā)明基于PMU實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)注入轉(zhuǎn)移分布因子進(jìn)行計(jì)算，能夠不依賴(lài)于電力系統(tǒng)物理參數(shù)的改變而快速準(zhǔn)確地計(jì)算電力系統(tǒng)進(jìn)行安全分析時(shí)所需要使用的注入轉(zhuǎn)移分布因子，以此為基礎(chǔ)分析預(yù)測(cè)線(xiàn)路是否過(guò)載越限，確保電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種計(jì)算電力系統(tǒng)注入轉(zhuǎn)移分布因子的方法。

背景技術(shù)

在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(SCADA)提供整個(gè)電力系統(tǒng)用于監(jiān)控和維護(hù)系統(tǒng)可靠性所需的的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)。這些測(cè)量數(shù)據(jù)，結(jié)合最新的系統(tǒng)仿真數(shù)學(xué)模型，服務(wù)于許多在線(xiàn)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)安全分析與評(píng)估工具。從而確保系統(tǒng)能夠承受各種各樣的擾動(dòng)和故障，如突然一臺(tái)發(fā)電機(jī)或輸電線(xiàn)路發(fā)生故障而停運(yùn)。這些在線(xiàn)評(píng)估需要維護(hù)一個(gè)快速準(zhǔn)確的仿真數(shù)學(xué)模型和電力系統(tǒng)自身配備的備用及平衡的設(shè)施和手段。為了減少求解非線(xiàn)性潮流模型或線(xiàn)性化潮流模型的運(yùn)算時(shí)間，目前電力系統(tǒng)分析廣泛使用的安全分析與評(píng)估方法是求解注入轉(zhuǎn)移分布因子(ISF)，并依據(jù)ISF計(jì)算其他的線(xiàn)性靈敏度分布因子(DFs)以便預(yù)測(cè)某個(gè)發(fā)電設(shè)備或某條線(xiàn)路發(fā)生故障后各個(gè)線(xiàn)路潮流的變化，預(yù)測(cè)線(xiàn)路是否過(guò)載越限。

傳統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)每2到4秒更新一次數(shù)據(jù)，為電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商提供電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)。另一方面，現(xiàn)有的基于數(shù)學(xué)仿真模型求解注入轉(zhuǎn)移分布因子(ISF)依賴(lài)于一個(gè)精確并能及時(shí)最新的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮?shù)。因此，這些基于模型的注入轉(zhuǎn)移分布因子(ISF)沒(méi)有能力適應(yīng)來(lái)自網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，發(fā)電機(jī)組或負(fù)荷的快速擾動(dòng)和變化。而這些擾動(dòng)和變化會(huì)明顯地改變部分拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和參數(shù)，從而讓沒(méi)有及時(shí)更新數(shù)據(jù)的模型計(jì)算出來(lái)的注入轉(zhuǎn)移分布因子(ISF)出現(xiàn)錯(cuò)誤甚至無(wú)法使用。數(shù)據(jù)的誤差以及不能及時(shí)掌握傳輸線(xiàn)路的當(dāng)前狀態(tài)，在故障發(fā)生時(shí)就無(wú)法及時(shí)有效地得到處理是很多嚴(yán)重停電事故的原因。因此，現(xiàn)有的基于系統(tǒng)模型而建立的監(jiān)視和保護(hù)電力系統(tǒng)的技術(shù)不再完全滿(mǎn)足電力產(chǎn)業(yè)新近的發(fā)展需求，特別是在新能源快速增長(zhǎng)，其出力間歇性和隨機(jī)性特點(diǎn)更加劇了這樣的特點(diǎn)對(duì)電力系統(tǒng)的影響。因此，一種不依賴(lài)于電力系統(tǒng)參數(shù)并且能更快速和準(zhǔn)確計(jì)算靈敏度分布因子的方法和系統(tǒng)更顯得實(shí)用和迫切。

同步相位測(cè)量設(shè)備(Phasor Measurement Unit，PMU)的普遍使用使得上面的需求成為可能。和目前的SCADA不同的是，PMU以很高的速度(一般每秒30次)在不同的位置對(duì)不同的設(shè)備同步測(cè)量電壓，電流和頻率，是一種能緊密追隨系統(tǒng)操作點(diǎn)狀態(tài)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化的電力系統(tǒng)監(jiān)控工具。本發(fā)明就是基于PMU的實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算靈敏度分布因子的方法和系統(tǒng)，能夠不依賴(lài)于電力系統(tǒng)物理參數(shù)的改變而快速準(zhǔn)確地計(jì)算電力系統(tǒng)進(jìn)行安全分析時(shí)所需要使用的注入轉(zhuǎn)移分布因子，以此為基礎(chǔ)分析預(yù)測(cè)線(xiàn)路是否過(guò)載越限，確保電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種計(jì)算電力系統(tǒng)注入轉(zhuǎn)移分布因子的方法，該方法基于基于PMU實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，能夠不依賴(lài)于電力系統(tǒng)物理參數(shù)的改變而快速準(zhǔn)確地計(jì)算電力系統(tǒng)進(jìn)行安全分析時(shí)所需要使用的注入轉(zhuǎn)移分布因子，以此為基礎(chǔ)分析預(yù)測(cè)線(xiàn)路是否過(guò)載越限，確保電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算電力系統(tǒng)注入轉(zhuǎn)移分布因子的方法，包括：

獲取電力系統(tǒng)電網(wǎng)拓?fù)鋽?shù)據(jù)；

獲取某個(gè)時(shí)間段每個(gè)時(shí)刻電網(wǎng)上PMU的實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)；

根據(jù)獲取的電網(wǎng)拓?fù)鋽?shù)據(jù)和PMU實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)建立有功功率增量矩陣和支路有功潮流增量矩陣；

根據(jù)有功功率的增量矩陣計(jì)算支路有功潮流對(duì)母線(xiàn)注入有功功率的靈敏度，也即注入轉(zhuǎn)移分布因子。