[發明專利]一種針對電網黑啟動初始啟動路徑的穩定性校驗方法

在審

• 申請號: 202110092414.1
• 申請日: 2021-01-24
• 公開（公告）號: CN112909950A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 余笑東;劉海光;周鯤鵬;曹侃;王濤;萬黎;饒渝澤;王瑩;陳汝斯
• 申請（專利權）人: 國網湖北省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 孔敏

1.一種針對電網黑啟動初始啟動路徑的穩定性校驗方法，其特征在于：包括如下步驟：

(1)基于電氣距離和容量匹配的原則進行黑啟動電源到被啟動機組的初始路徑搜索，篩選出若干初始路徑；

(2)針對篩選出的若干初始路徑，采用容量比較法校驗初始啟動路徑是否存在自勵磁風險，采用電磁暫態仿真分析是否存在工頻過電壓和操作過電壓風險，剔除存在風險的路徑；

(3)步驟(2)校驗完畢后，在電磁暫態仿真軟件中校驗黑啟動電源是否能夠承受被啟動機組在啟動過程中帶輔機產生的沖擊負荷，以防止子系統的電壓、頻率偏移過大造成黑啟動失敗，若校驗合格則執行步驟(4)；

(4)采用特征根因子QR法建立黑啟動電源通過長線路帶被啟動機組全部重要輔機形成的小系統的數學模型，并基于該模型計算子系統的全部特征，若全部特征根實部為負則該子系統具備小干擾穩定性，若某條路徑下的子系統存在實部為正的特征根，則刪除該條路徑；

(5)步驟(4)校驗通過后，滿足全部條件的路徑具備作為黑啟動初始路徑的可靠性，若不存在滿足全部條件的路徑，則重新選擇其它黑啟動路徑重新進行校驗，若不存在其他黑啟動路徑，則則重新選擇黑啟動電源，返回執行步驟(1)。

2.如權利要求1所述的針對電網黑啟動初始啟動路徑的穩定性校驗方法，其特征在于：步驟(1)中基于電氣距離和容量匹配的原則包括應滿足黑啟動電源與被啟動機組之間電氣距離盡可能小以及滿足黑啟動電源可用容量大于被啟動電源全部重要輔機功率之和，其中黑啟動電源與被啟動機組之間電氣距離盡可能小具體是指電壓轉換次數不超過3次，廠站不超過5個，電氣距離最大和電氣距離最小的路徑間電氣距離比值不應超過1.5。

3.如權利要求1所述的針對電網黑啟動初始啟動路徑的穩定性校驗方法，其特征在于：步驟(2)中采用容量比較法校驗的判據為：S_e＞Q_c×X_d，其中S_e為發電機額定容量，X_d＝x_d+x_T為考慮升壓變壓器漏抗的等值同步電抗，x_d和x_T分別為發電機直軸電抗和升壓變壓器漏抗。Q_c為啟動路徑上由線路提供的容性無功功率。

4.權利要求1所述的一種針對電網黑啟動初始啟動路徑的系統電壓和頻率穩定性校驗方案，其特征在于：步驟(2)中判斷是否存在工頻過電壓風險是指在黑啟動初期，由黑啟動電源帶空載線路過程中可能出現線路末端穩態工頻電壓升高，判斷穩態工頻電壓是否大于550kV，是否存在操作過電壓風險是指在黑啟動初期，當操作斷路器進行投空載線路操作時，線路末端會出現較高的暫時過電壓，判斷該暫時過電壓是否超過2.0p.u。

5.權利要求1所述的一種針對電網黑啟動初始啟動路徑的系統電壓和頻率穩定性校驗方案，其特征在于：步驟(3)中校驗黑啟動電源是否能夠承受被啟動機組在啟動過程中帶輔機產生的沖擊負荷具體是指大型廠用電動機的投入可能引起被啟動電源的母線電壓和系統頻率產生較大幅度跌落，每組輔機投入都需要進行電動機啟動能力校核計算，要求電壓跌落不超過0.2p.u.，頻率偏移不超過0.5Hz。