[發明專利]一種考慮N-1可靠性的電網分區負荷裕度計算方法及裝置

有效

• 申請號: 202110466315.5
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113300353B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 馬晨霄;陸娟娟;王毅;羅玉春;閃鑫;戴則梅;張驥;趙海峰;郭耀松;唐堅;邱新宇;田瑞平;宋霄霄;楊杰;張元覺;曹國芳;彭龍;楊科
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國網電力科學研究院有限公司;國網浙江省電力有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 張歡歡

本發明公開了一種考慮N?1可靠性的電網分區負荷裕度計算方法，該方法基于目標電網的實際或預測運行斷面，通過基態潮流計算與高電壓等級的拓撲搜索分區，獲取目標電網的分區狀態與每個分區內的設備信息；在分區內關鍵設備N?1情況下，通過調節分區發電至滿發，再按照設定步長增加分區內負荷，并在每次負荷增發后計算全網連續潮流，迭代至出現設備越限，進而計算得到該分區負荷裕度。本方法在考慮電網分區與N?1可靠性的前提下，能夠快速并準確地計算電網分區發用電平衡能力與負荷裕度，為電網提供分區負荷裕度在線測算與監視告警功能，具有廣泛的推廣價值和應用前景。

技術領域

本發明屬于電力系統運行自動化技術領域，具體涉及一種考慮N-1可靠性的電網分區負荷裕度計算方法，還涉及一種考慮N-1可靠性的電網分區負荷裕度計算裝置。

背景技術

電力系統中電源側以光伏、風電為代表的分布式清潔能源容量及滲透率持續增長，其出力波動性與不確定性給電網運行穩定性與可靠性帶來挑戰；負荷側以電動汽車、儲能設備等為代表的具備源荷雙重特征的新型負荷比重不斷上升，負荷聚合商、智能樓宇、電采暖等新的用能形式不斷涌現。需要在保障電網運行安全可靠的前提下，進一步提升電網運行的經濟性、靈活性，支撐電力系統源網荷儲協同互動體系。

由于當前電網運行中負荷類型與分布式電源的類型多元化，源荷實時功率受多方面因素影響實時變化，難以準確預估電網運行中區域負荷距離限值的狀況，給電網調度工作的帶來不便，亟需一種有效的負荷裕度測算監視手段。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供了一種考慮N-1可靠性的電網分區負荷裕度計算方法，通過分區內關鍵設備的N-1模擬，調節分區發電至滿發，再按照設定步長增加分區內負荷，迭代調整負荷直至發送設備越限狀況，計算得到分區的負荷裕度，實現實時負荷裕度監測。

為解決上述技術問題，本發明提供了如下技術方案。

第一方面，本發明提供了一種考慮N-1可靠性的電網分區負荷裕度計算方法，包括以下過程：

獲取目標電網初始斷面數據，根據電網斷面數據對電網進行拓撲搜索分區，獲得各個分區內的設備集合與分區狀態信息；所述設備集合包括：分區發電機集合、分區關鍵主變集合、各類負荷以及等值負荷；

針對每個分區，對分區內設備集合中每個關鍵設備分別進行N-1模擬：

基于分區狀態信息，計算分區內發電調至滿發后對應分區內每個負荷有功的調整量，待分區負荷調整后重新計算全網潮流；

確定后續負荷調整步長迭代增加分區內各負荷有功值，直至剛好出現分區內設備越限的狀況；

計算分區內每個關鍵設備N-1狀況下的負荷裕度；

選取分區內所有關鍵設備N-1狀況下的負荷裕度中最小值作為該分區的負荷裕度。

可選的，所述根據電網斷面數據對電網進行拓撲搜索分區，包括：

斷開電網中電壓等級大于高電壓等級閾值HVL的所有線路，進行網絡拓撲的連通性搜索；

將單個可連通區域作為對應分區結果中的一個分區。

可選的，所述對分區內設備集合中每個關鍵設備進行N-1模擬，包括：

所述分區內設備集合中關鍵設備是指分區內各個火電發電機組和分區最高電壓等級的關鍵主變；

對分區內某個火電發電機進行N-1模擬的過程是：修改設定電網斷面數據中該發電機出力為0；

對分區內某個關鍵主變的N-1模擬的過程是：修改設定電網斷面數據中連接該主變的各斷路器與刀閘全部斷開。

可選的，所述計算分區內發電調至滿發后對應分區內每個負荷有功的調整量，包括：