一種全網(wǎng)與局部模型相結合的變電站運行狀態(tài)分析方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于特高壓輸電與電力系統(tǒng)仿真交叉領域，具體為一種全網(wǎng)與局部模型相結合的變電站運行狀態(tài)分析方法。一種全網(wǎng)與局部模型相結合的變電站運行狀態(tài)分析方法，包括以下步驟：對特高壓線路所在的省網(wǎng)進行潮流計算，潮流計算初始數(shù)據(jù)采用國調E格式電網(wǎng)模型,并將模型進行等值,將特高壓線路所在的省網(wǎng)單獨形成一個島,然后進行該島的潮流計算,得到節(jié)點電壓和線路傳輸功率數(shù)據(jù)。這種結合全網(wǎng)與局部模型的仿真分析方法，可以對相鄰變電站主設備的安全運行以及二次設備的正確控制提供保證，全網(wǎng)模型提供全面數(shù)據(jù)，計及全網(wǎng)潮流影響，分析總體規(guī)律，局部模型實現(xiàn)精細化仿真，準確分析設備安全。
【專利說明】一種全網(wǎng)與局部模型相結合的變電站運行狀態(tài)分析方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于特高壓輸電與電力系統(tǒng)仿真交叉領域，尤其涉及一種結合全網(wǎng)模型與局部模型對特高壓增容后相鄰變電站設備運行狀態(tài)的仿真分析方法；具體為一種全網(wǎng)與局部模型相結合的變電站運行狀態(tài)分析方法。
【背景技術】
[0002]目前，國內首條特高壓交流線路已經(jīng)投運，特高壓環(huán)境對一二次設備的影響的研究已經(jīng)起步。與特高壓變電站相鄰的變電站作為特高壓送電的電源點，對保證特高壓變電站的輸電能力起到?jīng)Q定性作用，可以說相鄰變電站的穩(wěn)定運行是特高壓可靠供電的前提。特高壓增容后，隨著特高壓變電站傳輸電能的增加，外送負荷的加重，長期大負荷運行可能會給相鄰變電站的設備安全性帶來一定影響；同時，特高壓事故后，相鄰變電站的潮流轉移和電壓幅值勢必大于增容之前的相應水平，對相鄰變電站的安全穩(wěn)定運行提出挑戰(zhàn)。為保證相鄰變電站的穩(wěn)定運行，有必要對其一二次設備在特高壓增容后電網(wǎng)所有可能運行條件下的運行特性進行研究。但是，目前還未有對特高壓增容后相鄰變電站具體設備運行狀態(tài)的分析方法。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明為解決目前缺乏一種對特高壓增容后相鄰變電站設備的運行狀態(tài)進行全面分析方法的技術問題，提供一種全網(wǎng)與局部模型相結合的變電站運行狀態(tài)分析方法。
[0004]本發(fā)明是采用以下技術方案實現(xiàn)的:一種全網(wǎng)與局部模型相結合的變電站運行狀態(tài)分析方法，所述方法包括以下步驟:
步驟1:對特高壓線路所在的省網(wǎng)進行潮流計算，潮流計算初始數(shù)據(jù)采用國調E格式電網(wǎng)模型，并將模型進行等值，將特高壓線路所在的省網(wǎng)單獨形成一個島，然后進行該島的潮流計算，得到節(jié)點電壓和線路傳輸功率數(shù)據(jù)；
步驟2:由步驟I所得的數(shù)據(jù)進行載流量和電壓分析，總結特高壓增容后對全網(wǎng)系統(tǒng)潮流的特點，并為暫態(tài)仿真提供初始數(shù)據(jù)；
步驟3:根據(jù)步驟2提供的初始數(shù)據(jù)，在暫態(tài)仿真軟件中搭建局部仿真模型，對特高壓增容后變電站的一次設備進行分析，通過計算考查在各種情況下變電站的變壓器的過電壓、過負荷以及斷路器的開斷能力。
[0005]所述潮流計算、將特高壓線路所在的省網(wǎng)單獨形成一個島、暫態(tài)仿真軟件中搭建局部仿真模型均為本領域技術人員的公知技術，是易于實現(xiàn)的；通過步驟I所得的數(shù)據(jù)進行載流量和電壓分析，總結特高壓增容后對全網(wǎng)系統(tǒng)潮流的特點，并為暫態(tài)仿真提供初始數(shù)據(jù)也是本領域技術人員所公知的方法。
[0006]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明所提供的一種結合全網(wǎng)模型與局部模型對特高壓增容后相鄰變電站設備運行狀態(tài)的仿真分析方法，不僅僅分析特高壓傳輸容量的增加對系統(tǒng)潮流影響，還通過局部詳細建模，在復雜特高壓環(huán)境如特高壓、長期大負荷、特高壓事故、特高壓運行方式變化下，深入分析對一二次設備的影響。其中提出了分析在特高壓、大負荷情況條件下主設備的工作特性，以及二次設備的運行控制方式的方法，并在此基礎上提出了深入研究復雜特高壓環(huán)境對繼電保護的影響的分析方法。這種結合全網(wǎng)與局部模型的仿真分析方法，可以對相鄰變電站主設備的安全運行以及二次設備的正確控制提供保證，全網(wǎng)模型提供全面數(shù)據(jù)，計及全網(wǎng)潮流影響，分析總體規(guī)律，局部模型實現(xiàn)精細化仿真，準確分析設備安全。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明公開的一種結合全網(wǎng)與局部模型對特高壓增容后相鄰變電站設備運行狀態(tài)的分析方法結構圖。
[0008]圖2是本發(fā)明公開的對特高壓增容及特高壓停送電運行情況下變電站一次設備具體分析內容。
[0009]圖3是本發(fā)明公開的對特高壓增容及特高壓停送電運行情況下變電站二次設備具體分析內容。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖，對優(yōu)選實施例作詳細說明。應該強調的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應用。
[0011]具體實施步驟如下:第一步:如圖1所示，本發(fā)明提出的一種結合全網(wǎng)與局部模型對特高壓增容后相鄰變電站設備運行狀態(tài)的分析方法，對特高壓線路所在的省網(wǎng)進行潮流計算，潮流計算初始數(shù)據(jù)采用國調E格式電網(wǎng)模型，并將模型進行等值，將特高壓線路所在的省網(wǎng)單獨形成一個島，然后進行該島的潮流計算，得到節(jié)點電壓和線路傳輸功率數(shù)據(jù)；從全網(wǎng)(即省網(wǎng))潮流計算開始，先分析特高壓增容后全網(wǎng)系統(tǒng)潮流的特點。
[0012]第二步，對由步驟I所得的數(shù)據(jù)進行載流量和電壓分析，總結特高壓增容后對全網(wǎng)系統(tǒng)潮流的特點，并為暫態(tài)仿真提供初始數(shù)據(jù)；具體來講，這部分從兩方面展開:特高壓增容后某線路斷開全網(wǎng)線路載流量的影響分析以及特高壓聯(lián)網(wǎng)的兩側電網(wǎng)大機組突然跳閘或切機后對全網(wǎng)電壓波動的影響分析。上述分析對接下來的特高壓相鄰變電站的一次設備和二次設備的分析提供數(shù)據(jù)支持和理論基礎。
[0013]第三步:如圖1所示，利用局部仿真模型對特高壓增容后變電站的一次設備進行分析，具體分析內容如圖2所示:分別對特高壓增容和停送電運行的穩(wěn)態(tài)情況下變電站的主變壓器過電壓和過電流進行分析；分別對特高壓增容和停送電運行的故障情況下(主變高、中壓側單相短路接地故障、主變中壓側三相短路接地故障及與特高壓變電站相連的傳輸線路單相短路接地故障)主變過電壓進行分析；分別對特高壓增容和停送電運行的故障情況下(主變高、中、低壓三側以及與特高壓變電站相連的傳輸線路發(fā)生單相短路接地故障以及相間短路故障)主變壓器高、中、低壓三側的斷路器開端容量進行分析。
[0014]第四步:如圖1所示，利用局部仿真模型對特高壓相鄰變電站的二次設備進行分析，具體分析內容如圖3所示:分別對特高壓增容和停送電運行穩(wěn)態(tài)和故障情況(變電站的主變區(qū)內、區(qū)外、高壓側母線、高壓側進線線路分別發(fā)生單相接地故障、相間短路故障、相間接地故障、三相接地短路故障)下，與變電站相連的線路縱聯(lián)距離保護、電流差動保護、母線電流差動保護、變壓器差動保護的動作情況進行分析。
[0015]通過上述實施步驟，可以從全網(wǎng)以及局部兩方面對特高壓增容后變電站一二次設備的運行狀態(tài)進行全面的分析，該分析方法涵蓋了多種運行情況和多種分析項目，得到的分析結果可以對特高壓安全可靠運行起到指導作用。
[0016]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
[0017]本發(fā)明 申請人:結合說明書附圖對本發(fā)明的實施例做了詳細的說明與描述，但是本領域技術人員應該理解，以上實施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，詳盡的說明只是為了幫助讀者更好地理解本發(fā)明精神，而并非對本發(fā)明保護范圍的限制，相反，任何基于本發(fā)明的發(fā)明精神所作的任何改進或修飾都應當落在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種全網(wǎng)與局部模型相結合的變電站運行狀態(tài)分析方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 步驟1:對特高壓線路所在的省網(wǎng)進行潮流計算，潮流計算初始數(shù)據(jù)采用國調E格式電網(wǎng)模型，并將模型進行等值，將特高壓線路所在的省網(wǎng)單獨形成一個島，然后進行該島的潮流計算，得到節(jié)點電壓和線路傳輸功率數(shù)據(jù)； 步驟2:由步驟I所得的數(shù)據(jù)進行載流量和電壓分析，總結特高壓增容后對全網(wǎng)系統(tǒng)潮流的特點，并為暫態(tài)仿真提供初始數(shù)據(jù)； 步驟3:根據(jù)步驟2提供的初始數(shù)據(jù)，在暫態(tài)仿真軟件中搭建局部仿真模型，對特高壓增容后變電站的一次設備進行分析，通過計算考查在各種情況下變電站的變壓器的過電壓、過負荷以及斷路器的開斷能力。
2.如權利要求1所述的一種全網(wǎng)與局部模型相結合的變電站運行狀態(tài)分析方法，其特征在于，還包括步驟4:對于長期特高壓、大負荷運行，及特高壓事故、特高壓運行方式變化等特高壓環(huán)境，還需通過計算對站內繼電保護及二次設備能否按要求起到保護作用。
3.如權利要求1或2所述的一種全網(wǎng)與局部模型相結合的變電站運行狀態(tài)分析方法，其特征在于，步驟I中在進行潮流計算時，先從兩方面分析特高壓增容后全網(wǎng)系統(tǒng)潮流的特點，即特高壓增容后某線路斷開全網(wǎng)線路載流量的影響分析以及特高壓聯(lián)網(wǎng)的兩側電網(wǎng)大機組突然跳閘或切機后對全網(wǎng)電壓波動的影響分析。
4.如權利要求1或2所述的一種全網(wǎng)與局部模型相結合的變電站運行狀態(tài)分析方法，其特征在于，利用局部仿真模型對特高壓增容后變電站的一次設備進行分析時，分別對特高壓增容和停送電運行的穩(wěn)態(tài)情況下變電站的主變壓器過電壓和過電流進行分析；分別對特高壓增容和停送電運行的故障情況下主變過電壓進行分析；所述故障情況包括主變高、中壓側單相短路接地故障、主變中壓側三相短路接地故障及與特高壓變電站相連的傳輸線路單相短路接地故障。
5.如權利要求1或2所述的一種全網(wǎng)與局部模型相結合的變電站運行狀態(tài)分析方法，其特征在于，利用局部仿真模型對特高壓增容后變電站的一次設備進行分析時，分別對特高壓增容和停送電運行的故障情況下主變壓器高、中、低壓三側的斷路器開端容量進行分析；所述故障情況包括主變高、中、低壓三側以及與特高壓變電站相連的傳輸線路發(fā)生單相短路接地故障以及相間短路故障。
6.如權利要求2所述的一種全網(wǎng)與局部模型相結合的變電站運行狀態(tài)分析方法，其特征在于，在利用局部仿真模型對特高壓相鄰變電站的二次設備進行分析，分別對特高壓增容和停送電運行穩(wěn)態(tài)和故障情況下，與變電站相連的線路縱聯(lián)距離保護、電流差動保護、母線電流差動保護、變壓器差動保護的動作情況進行分析；所述故障情況是指變電站的主變區(qū)內、區(qū)外、高壓側母線、高壓側進線線路分別發(fā)生單相接地故障、相間短路故障、相間接地故障、三相接地短路故障。
【文檔編號】G01R31/00GK103954874SQ201410226290
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月27日 優(yōu)先權日:2014年5月27日
【發(fā)明者】董雷, 李燁, 田愛忠, 沈曉麗, 柳鵬, 王嬋瓊 申請人:華北電力大學, 國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山西省電力公司長治供電公司