本發(fā)明涉及大電網(wǎng)在線安全監(jiān)控與預(yù)警領(lǐng)域,具體涉及一種基于響應(yīng)的大電網(wǎng)全態(tài)勢(shì)在線一體化量化評(píng)估方法。
背景技術(shù):確保大電網(wǎng)安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是電力工作者多年來努力追求的目標(biāo)。隨著電網(wǎng)互聯(lián)范圍的不斷擴(kuò)大、電力工業(yè)市場化體制改革的不斷深入,以及特高壓輸電、可再生能源發(fā)電的持續(xù)接入,增加了電網(wǎng)運(yùn)行的不確定性,使得電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境和動(dòng)態(tài)行為更加復(fù)雜,對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定分析和控制的難度也更大?,F(xiàn)代大電網(wǎng)一旦發(fā)生事故,如果不及時(shí)處理,后果將非常嚴(yán)重。僅2000年以來,世界上就發(fā)生了多起大停電事故,其中“8.14”美加大停電是歷史上最大的一次停電事故,停電期間每天的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)300億美元,頻繁發(fā)生的大停電事故對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定分析與控制、電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控提出了更加迫切的要求。當(dāng)前,在大電網(wǎng)在線安全評(píng)估與預(yù)警領(lǐng)域主要存在以下4個(gè)問題:①電網(wǎng)在線安全評(píng)估主要采用傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)建模和仿真形式,雖然以建模仿真為主的電網(wǎng)安全評(píng)估是電網(wǎng)規(guī)劃和運(yùn)行中必不可少的重要工具,但是該種方法受電網(wǎng)模型、參數(shù)以及數(shù)值計(jì)算等因素的制約,在應(yīng)用規(guī)模、速度及與真實(shí)電網(wǎng)工況匹配度等方面很難適應(yīng)電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控的要求,必須尋求新的理念和更快捷的解決方法;②大停電事故往往是由不可預(yù)見的連鎖故障或隨機(jī)擾動(dòng)而引起,現(xiàn)有的基于預(yù)想事故集的“離線預(yù)決策,在線匹配”電網(wǎng)安控模式,無法匹配電網(wǎng)真實(shí)工況,且受模型和參數(shù)的影響,所得方案有時(shí)過于保守(或樂觀),尤其故障集組合爆炸問題嚴(yán)重限制了可能考慮工況的數(shù)量。在大電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控和防止大停電事故時(shí),有可能顯得力不從心;③現(xiàn)有的電網(wǎng)在線安全評(píng)估系統(tǒng)在針對(duì)具體問題時(shí)具有很強(qiáng)的獨(dú)立性,往往將電網(wǎng)功角穩(wěn)定和同步穩(wěn)定割裂開來進(jìn)行處理,或者具體分為靜態(tài)問題和暫態(tài)問題。然而,實(shí)際上電網(wǎng)穩(wěn)定是一種統(tǒng)一的非線性動(dòng)力系統(tǒng)穩(wěn)定問題,從電網(wǎng)響應(yīng)角度來看,功角和電壓只是一種外在表現(xiàn)形式,且靜態(tài)問題和暫態(tài)問題又存在一種“動(dòng)中有靜、靜中有動(dòng)”的辯證思想。所以,現(xiàn)有的很多評(píng)估方法和指標(biāo)具有很大的重疊性,在實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境中需要更加有效且能真實(shí)反映電網(wǎng)運(yùn)行態(tài)勢(shì)的評(píng)估指標(biāo)體系;④大停電的主要原因之一是投入運(yùn)行的電網(wǎng)在線監(jiān)控系統(tǒng)在電網(wǎng)狀態(tài)緩慢惡化階段沒有給出直觀、有效的電網(wǎng)運(yùn)行態(tài)勢(shì)量化評(píng)估預(yù)警信息,也沒有根據(jù)電網(wǎng)真實(shí)工況變化給出相應(yīng)的控制措施而錯(cuò)失了力挽狂瀾的最佳時(shí)機(jī)。因此,電網(wǎng)需要建立全新的在線安全評(píng)估方法體系,實(shí)現(xiàn)大電網(wǎng)高度自動(dòng)化、智能化的在線安全評(píng)估及預(yù)警。隨著計(jì)算機(jī)、通訊及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,WAMS(WideAreaMeasurementSystem,廣域測(cè)量系統(tǒng))在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中得以廣泛應(yīng)用,為基于WAMS的電網(wǎng)運(yùn)行全態(tài)勢(shì)在線量化評(píng)估及實(shí)時(shí)自適應(yīng)控制研究帶來了新的契機(jī)。面對(duì)上述機(jī)遇與挑戰(zhàn),融合了先進(jìn)的測(cè)量傳感技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多種前沿技術(shù)的智能電網(wǎng)(SmartGrid)成為現(xiàn)代電力工業(yè)發(fā)展的必由之路。智能電網(wǎng)重要的功能之一,就是提高電網(wǎng)的可視化和預(yù)警能力,最終實(shí)現(xiàn)智能化的閉環(huán)控制,使電網(wǎng)運(yùn)行更加安全、可靠、經(jīng)濟(jì)。而智能調(diào)度是智能電網(wǎng)建設(shè)的核心內(nèi)容,智能調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)要具有“以調(diào)度員思維模式為框架,以可視化界面為功能模塊,以互動(dòng)計(jì)算為系統(tǒng)核心”的功能。智能電網(wǎng)要想實(shí)現(xiàn)大電網(wǎng)在線安全評(píng)估與預(yù)警是一項(xiàng)宏大的系統(tǒng)工程,結(jié)合當(dāng)前成熟的WAMS系統(tǒng)及基于SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition,數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控)\EMS(EnergyManagementSystem,能量管理系統(tǒng))和預(yù)想故障集仿真的DSA(DynamicSecurityAssessment,動(dòng)態(tài)安全評(píng)估)系統(tǒng),針對(duì)不同的電網(wǎng)運(yùn)行場景,需要全面深入研究基于響應(yīng)信息的大電網(wǎng)全態(tài)勢(shì)量化評(píng)估方法和數(shù)據(jù)融合處理機(jī)制,建立基于多響應(yīng)信息源的大電網(wǎng)當(dāng)前態(tài)和預(yù)想態(tài)相結(jié)合的在線安全評(píng)估體系。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明涉及一種基于響應(yīng)的大電網(wǎng)全態(tài)勢(shì)在線一體化量化評(píng)估方法,包括:步驟S1,從SCADA系統(tǒng)、EMS系統(tǒng)獲取電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息,并建立與WAMS系統(tǒng)電網(wǎng)元件的對(duì)應(yīng)關(guān)系;步驟S2,從所述SCADA系統(tǒng)、EMS系統(tǒng)或者WAMS系統(tǒng)獲取電網(wǎng)當(dāng)前運(yùn)行方式潮流數(shù)據(jù)或者從DSA系統(tǒng)中獲得各種預(yù)想的潮流或者暫態(tài)故障時(shí)域數(shù)據(jù);步驟S3,以在線面向節(jié)點(diǎn)的方式對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行靜態(tài)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)評(píng)估,以在線面向機(jī)組對(duì)的方式對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行暫態(tài)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)評(píng)估;其中,對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行靜態(tài)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)評(píng)估的內(nèi)容包括:發(fā)電機(jī)穩(wěn)定裕度指標(biāo)、線路穩(wěn)定裕度指標(biāo)、節(jié)點(diǎn)穩(wěn)定裕度指標(biāo)、發(fā)電機(jī)熱穩(wěn)定合格率、線路熱穩(wěn)定合格率、節(jié)點(diǎn)電壓合格率、負(fù)荷節(jié)點(diǎn)功率因數(shù)合格率、靜態(tài)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)綜合指標(biāo)和節(jié)點(diǎn)無功補(bǔ)償水平指標(biāo);對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行暫態(tài)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)評(píng)估的內(nèi)容包括:暫態(tài)穩(wěn)定裕度指標(biāo)、暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)估指標(biāo)、節(jié)點(diǎn)電壓保持合格率、節(jié)點(diǎn)穩(wěn)定裕度指標(biāo)、線路熱穩(wěn)定合格率和暫態(tài)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)綜合指標(biāo)。本發(fā)明提供的第一優(yōu)選實(shí)施例中:各種電網(wǎng)靜態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)包括預(yù)想態(tài)離線潮流、N-1、N-2潮流收斂后計(jì)算結(jié)果、SCADA\EMS系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)結(jié)果、PMU量測(cè)信息;各種電網(wǎng)暫態(tài)過渡過程響應(yīng)數(shù)據(jù)包括各種預(yù)想暫態(tài)故障集時(shí)域仿真結(jié)果、WAMS實(shí)時(shí)測(cè)量的電網(wǎng)擾動(dòng)過程信息;對(duì)于PMU量測(cè)信息根據(jù)其前一時(shí)刻或周邊PMU量測(cè)數(shù)據(jù)變化進(jìn)行合理性預(yù)判或?yàn)V波處理;對(duì)于N-1、N-2預(yù)想故障,根據(jù)并行機(jī)數(shù)量進(jìn)行分配。本發(fā)明提供的第二優(yōu)選實(shí)施例中:所述步驟S3中對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行靜態(tài)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)評(píng)估和暫態(tài)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)評(píng)估時(shí),將電網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)按并行機(jī)數(shù)量進(jìn)行分配;根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行潮流斷面信息并結(jié)合電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),按有功流向求得各節(jié)點(diǎn)等效輸電功率PE+jQE;采用基于局部量測(cè)的跟蹤參數(shù)辨識(shí)方法,在線辨識(shí)電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)當(dāng)前態(tài)下的等效輸電模型參數(shù),所述等效輸電模型參數(shù)包含等效電源電勢(shì)EE、等效支路阻抗模ZE、阻抗角α,實(shí)現(xiàn)基于電網(wǎng)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)等效輸電模型反映射。本發(fā)明提供的第三優(yōu)選實(shí)施例中:所述步驟S3中得到電網(wǎng)的所述發(fā)電機(jī)穩(wěn)定裕度指標(biāo)、線路穩(wěn)定裕度指標(biāo)和節(jié)點(diǎn)穩(wěn)定裕度指標(biāo)的方法為:根據(jù)最大輸電功率思想,分別針對(duì)發(fā)電機(jī)支路、聯(lián)絡(luò)線支路及節(jié)點(diǎn)等效輸電模型,求出所述發(fā)電機(jī)支路、聯(lián)絡(luò)線支路或者節(jié)點(diǎn)當(dāng)前運(yùn)行方式對(duì)應(yīng)的靜態(tài)穩(wěn)定裕度指標(biāo)SLi,SLi計(jì)算公式為:其中ZL代表所述發(fā)電機(jī)支路、聯(lián)絡(luò)線路或節(jié)點(diǎn)等效負(fù)荷阻抗,根據(jù)末端電壓和功率求得。本發(fā)明提供的第四優(yōu)選實(shí)施例中:所述步驟S3中得到電網(wǎng)的所述發(fā)電機(jī)熱穩(wěn)合格率和聯(lián)絡(luò)線熱穩(wěn)合格率的方法包括:根據(jù)各發(fā)電機(jī)、聯(lián)絡(luò)線自身的熱穩(wěn)定運(yùn)行約束,統(tǒng)計(jì)發(fā)電機(jī)熱穩(wěn)定合格率GPR和線路熱穩(wěn)定合格率LPR分別為:其中,GN、LN分別為電網(wǎng)總發(fā)電機(jī)數(shù)、總聯(lián)絡(luò)線數(shù),GQN、LQN分別為滿足各自運(yùn)行熱穩(wěn)定約束的發(fā)電機(jī)、聯(lián)絡(luò)線數(shù)目;所述步驟S3中得到電網(wǎng)的所述節(jié)點(diǎn)電壓合格率和負(fù)荷節(jié)點(diǎn)功率因數(shù)合格率的方法包括:根據(jù)電網(wǎng)正常運(yùn)行方式給定的節(jié)點(diǎn)電壓和負(fù)荷節(jié)點(diǎn)功率因數(shù)合格范圍上下限,統(tǒng)計(jì)電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電壓合格率負(fù)荷節(jié)點(diǎn)功率因數(shù)合格率其中NN、PFN分別為電網(wǎng)總節(jié)點(diǎn)數(shù)和負(fù)荷節(jié)點(diǎn)數(shù),VQN、PQFN分別為滿足電壓范圍的節(jié)點(diǎn)數(shù)和滿足功率因數(shù)范圍的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)數(shù)。得到電網(wǎng)靜穩(wěn)越限率方法包括:設(shè)定SLi某一預(yù)警檻值SLC,統(tǒng)計(jì)電網(wǎng)所有聯(lián)絡(luò)線支路和節(jié)點(diǎn)等效支路大于SLC的個(gè)數(shù),節(jié)點(diǎn)包括發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)、中間聯(lián)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和負(fù)荷節(jié)點(diǎn),分別計(jì)算線路靜穩(wěn)合格率節(jié)點(diǎn)靜穩(wěn)合格率其中LN、NN分別為系統(tǒng)總聯(lián)絡(luò)線數(shù)和節(jié)點(diǎn)數(shù),LCN、NCN分別為大于SLC的聯(lián)絡(luò)線數(shù)和節(jié)點(diǎn)數(shù)。本發(fā)明提供的第五優(yōu)選實(shí)施例中:所述步驟S3中得到電網(wǎng)整體靜態(tài)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)綜合指標(biāo)的方法包括:電網(wǎng)整體靜態(tài)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)綜合指標(biāo)SSI=α1HQR+β1RQR+χ1SSR;其中,α1、β1、χ1分別為電網(wǎng)按熱穩(wěn)定約束、運(yùn)行電氣量約束和靜穩(wěn)約束的權(quán)重系數(shù),根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或分析需要靈活配置,α1、β1、χ1滿足:HQR為電網(wǎng)整體熱穩(wěn)合格率,HQR計(jì)算公式為:RQR為電網(wǎng)整體運(yùn)行電氣量合格率,RQR計(jì)算公式為:SSR為電網(wǎng)整體靜穩(wěn)合格率,SSR計(jì)算公式為:本發(fā)明提供的第六優(yōu)選實(shí)施例中:所述步驟S3中采用虛擬無功變化的方法求得使等效輸電模型對(duì)應(yīng)有功損耗最小時(shí)所需的無功大小,得到各個(gè)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前運(yùn)行方式下無功補(bǔ)償水平指標(biāo)的方法為:結(jié)合所述各節(jié)點(diǎn)等效輸電模型及其等效輸電有功功率PE,求出所述節(jié)點(diǎn)等效模型下流通PE對(duì)應(yīng)的有功損耗最小時(shí)需要的無功值Qmin,然后對(duì)比所述Qmin與求得的所述節(jié)點(diǎn)等效輸電無功功率QE,求得所述各節(jié)點(diǎn)當(dāng)前運(yùn)行方式下所述無功補(bǔ)償缺額指標(biāo)QI為:其中,QI>0時(shí)表示無功欠補(bǔ),QI=0時(shí)表示無功最佳,QI<0時(shí)表示無功過補(bǔ)。本發(fā)明提供的第七優(yōu)選實(shí)施例中:所述步驟S3中從所述WAMS系統(tǒng)或者各種預(yù)想暫態(tài)故障集中獲取電網(wǎng)暫態(tài)過程軌跡時(shí)域數(shù)據(jù),直接采用受擾嚴(yán)重機(jī)組對(duì)的方法包絡(luò)電網(wǎng)暫態(tài)行為分析,得到電網(wǎng)的所述暫態(tài)穩(wěn)定裕度指標(biāo),包括步驟S101-步驟S103:步驟S101,根據(jù)各發(fā)電機(jī)的慣性時(shí)間常數(shù)M及其角速度ω、功角δ、機(jī)端母線電壓相角θ和機(jī)端電磁有功功率PGE前后時(shí)刻的變化情況,快速識(shí)別受擾相對(duì)最超前x臺(tái)和最滯后x臺(tái)發(fā)電機(jī),構(gòu)成受擾相對(duì)最嚴(yán)重機(jī)組集合Ω;所述數(shù)字x可以根據(jù)需要人為設(shè)定,x的范圍是5≤x≤10;步驟S102,對(duì)于所述集合Ω內(nèi)的任意一個(gè)超前和滯后機(jī)組對(duì),計(jì)算發(fā)電機(jī)組i和發(fā)電機(jī)組j之間的暫態(tài)穩(wěn)定裕度指標(biāo)其中,δij表示所述發(fā)電機(jī)組i和發(fā)電機(jī)組j之間的功角δi和δj的差,δij=δi-δj;δseq為所述發(fā)電機(jī)組i和發(fā)電機(jī)組j之間的機(jī)械功率函數(shù)PMeq和電磁有功功率PEeq的交點(diǎn)為虛擬穩(wěn)定平衡運(yùn)行點(diǎn);步驟S103,依次計(jì)算所述集合Ω內(nèi)的任意超前和滯后發(fā)電機(jī)組i和發(fā)電機(jī)組j之間的暫態(tài)穩(wěn)定裕度指標(biāo)TSIij,以最小機(jī)組對(duì)的TSIij作為本次時(shí)域數(shù)據(jù)的暫態(tài)穩(wěn)定裕度指標(biāo)STSI,即STSI=min{TSIij,i,j∈Ω}。本發(fā)明提供的第八優(yōu)選實(shí)施例中:計(jì)算所述δseq的方法包括步驟S1021-步驟S1023:步驟S1021,所述發(fā)電機(jī)組i和所述發(fā)電機(jī)組j之間的等效單機(jī)轉(zhuǎn)子慣性時(shí)間常數(shù)為計(jì)算所述發(fā)電機(jī)組i和所述發(fā)電機(jī)組j之間的機(jī)械功率函數(shù)其中Mi和Mj分別為所述發(fā)電機(jī)組i和發(fā)電機(jī)組j的慣性時(shí)間常數(shù),PMi和PMj分別為所述發(fā)電機(jī)組i和發(fā)電機(jī)組j的機(jī)械注入功率,所述發(fā)電機(jī)組的機(jī)械注入功率步驟S1022,計(jì)算所述發(fā)電機(jī)組i和所述發(fā)電機(jī)組j之間的電磁有功功率其中,A=Dcos(δj-θi)+Ecos(δi-θj),B=Dsin(δj-θi)-Esin(δi-θj),C=tan-1(B/A),Ui、Uj、θi、θj、Xi、Xj分別表示發(fā)電機(jī)組i和發(fā)電機(jī)組j的機(jī)端母線電壓幅值、相角及等效內(nèi)電抗;步驟S1023,計(jì)算本發(fā)明提供的第九優(yōu)選實(shí)施例中:對(duì)于集合Ω內(nèi)的任意超前和滯后機(jī)組對(duì),依據(jù)計(jì)算后的機(jī)組對(duì)等效機(jī)械功率PMeq和電磁有功功率PEeq變化軌線,利用曲線擬合技術(shù)并從能量的角度構(gòu)建暫態(tài)穩(wěn)定性預(yù)估指標(biāo),具體包括步驟S201-步驟S203:步驟S201,假定所述發(fā)電機(jī)組對(duì)等效機(jī)械功率PMeq在暫態(tài)過程中不變,所述發(fā)電機(jī)組對(duì)等效電磁有功功率PEeq變化軌線用如下正弦函數(shù)進(jìn)行擬合:y=x0sin(δij+x1)+x2;其中,x0,x1,x2為待求取的擬合正弦函數(shù)系數(shù),y表示發(fā)電機(jī)組對(duì)等效PEeq;步驟S202,計(jì)算所述發(fā)電機(jī)組i和發(fā)電機(jī)組j之間的暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)估指標(biāo)TSEIij;步驟S203,依次計(jì)算集合Ω內(nèi)的任意超前和滯后機(jī)組對(duì)的TSEIij,以最小機(jī)組對(duì)的TSEIij作為本次時(shí)域數(shù)據(jù)的暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)估指標(biāo)STEI,STEI=min{TSEIij,i,j∈Ω};所述步驟S202中計(jì)算所述發(fā)電機(jī)組i和發(fā)電機(jī)組j之間的暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)估指標(biāo)包括步驟S2021-步驟S2023:步驟S2021,根據(jù)PEeq變化軌線擬合函數(shù)y,求得故障切除后的不穩(wěn)定平衡點(diǎn)δiju,所述不穩(wěn)定平衡點(diǎn)為所述發(fā)電機(jī)組對(duì)等效機(jī)械功率PMeq和電磁有功功率PEeq變化軌線的交點(diǎn),δiju計(jì)算公式為:步驟S2022,故障切除時(shí)刻機(jī)組對(duì)的暫態(tài)動(dòng)能VTA為:故障切除后系統(tǒng)所吸收的臨界勢(shì)能(減速面積)VTB為:其中,δij0和δijc分別表示故障發(fā)生時(shí)刻和故障切除時(shí)刻的機(jī)組對(duì)功角差。步驟S2023,計(jì)算所述發(fā)電機(jī)組i和所述發(fā)電機(jī)組j之間的所述暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)估指標(biāo)TSEIij:其中,TSEIij指標(biāo)暫態(tài)穩(wěn)定意義為:TSEIij>0暫態(tài)穩(wěn)定,TSEIij=0臨界暫態(tài)穩(wěn)定,TSEIij<0,暫態(tài)失穩(wěn)。本發(fā)明提供的第十優(yōu)選實(shí)施例中:所述步驟S3中得到電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電壓保持合格率的方法包括:給定暫態(tài)過程中節(jié)點(diǎn)電壓保持能力考察范圍:電壓跌落下限VL和持續(xù)時(shí)間VC,統(tǒng)計(jì)電網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)在暫態(tài)過程中滿足電壓水平可接受范圍的節(jié)點(diǎn)數(shù)目VQN,計(jì)算所述暫態(tài)過程中節(jié)點(diǎn)電壓滿足保持能力的合格率所述步驟S3中得到電網(wǎng)中所述線路熱穩(wěn)合格率的方法包括:給定暫態(tài)過程中節(jié)點(diǎn)靜態(tài)穩(wěn)定裕度指標(biāo)和線路熱穩(wěn)考察范圍:節(jié)點(diǎn)靜穩(wěn)裕度限值SIC、線路熱穩(wěn)限值LPR和持續(xù)時(shí)間TC,統(tǒng)計(jì)電網(wǎng)滿足靜穩(wěn)可持續(xù)范圍的節(jié)點(diǎn)數(shù)目SQN、滿足熱穩(wěn)可持續(xù)范圍的線路數(shù)目LQN,計(jì)算所述暫態(tài)過程中節(jié)點(diǎn)靜穩(wěn)和線路熱穩(wěn)的合格率STR,STR計(jì)算公式為:本發(fā)明提供的第十一優(yōu)選實(shí)施例中:所述步驟S3中得到所述電網(wǎng)整體暫態(tài)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)綜合指標(biāo)其中,α2、β2、χ2分別為電網(wǎng)按熱穩(wěn)定約束、運(yùn)行電氣量約束和靜穩(wěn)約束的權(quán)重系數(shù),根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或分析需要靈活配置,α2、β2、χ2滿足:本發(fā)明提供的一種基于響應(yīng)的大電網(wǎng)全態(tài)勢(shì)在線一體化量化評(píng)估方法的有益效果包括:1、本發(fā)明提供的一種基于響應(yīng)的大電網(wǎng)全態(tài)勢(shì)在線一體化量化評(píng)估方法,可針對(duì)電網(wǎng)當(dāng)前態(tài)的實(shí)時(shí)測(cè)量或者預(yù)想態(tài)下的各種仿真數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了大電網(wǎng)靜態(tài)和暫態(tài)兩種典型運(yùn)行場景的全態(tài)勢(shì)在線一體化量化評(píng)估。即實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)當(dāng)前態(tài)下的態(tài)勢(shì)評(píng)估,也充分結(jié)合了現(xiàn)有DSA預(yù)想仿真優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)了預(yù)想態(tài)的態(tài)勢(shì)評(píng)估,有利于調(diào)度運(yùn)行人員及時(shí)了解電網(wǎng)當(dāng)前運(yùn)行態(tài)勢(shì)及電網(wǎng)潛在的系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)。同樣本方法也可間接應(yīng)用于各種離線預(yù)想方式或故障集時(shí)域仿真數(shù)據(jù)的后期智能化評(píng)估,大大降低了規(guī)劃人員或方式制定人員的工作量。本發(fā)明所用核心方法都基于電網(wǎng)響應(yīng)數(shù)據(jù),具有較強(qiáng)的獨(dú)立性,且全態(tài)勢(shì)評(píng)估方法及算法直接、簡單,可快速識(shí)別電網(wǎng)任何運(yùn)行方式下的薄弱節(jié)點(diǎn)或薄弱區(qū)域,以便運(yùn)行或規(guī)劃人員參考,防患于未然,減少或避免電壓穩(wěn)定事故發(fā)生,適合在線工程應(yīng)用。本發(fā)明可使以往的“建模仿真”防控模式逐步過渡到“軌跡挖掘”響應(yīng)控制模式,是傳統(tǒng)電網(wǎng)防控思想和方法的擴(kuò)展,可有效提高大電網(wǎng)在線智能化評(píng)估與預(yù)警水平。2、從EMS系統(tǒng)中獲取電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)關(guān)系,這樣有利于后期針對(duì)各種響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行電網(wǎng)全態(tài)勢(shì)量化評(píng)估及統(tǒng)計(jì)分析。3、從響應(yīng)角度來看,將電網(wǎng)元件和電壓水平直接從合格范圍直接進(jìn)行簡單統(tǒng)計(jì)分析。而在傳統(tǒng)意義上的功角穩(wěn)定和電壓穩(wěn)定態(tài)勢(shì)定量評(píng)估時(shí),靜態(tài)穩(wěn)定性聚焦于電網(wǎng)輸電能力,暫態(tài)穩(wěn)定性聚焦于能量守恒,建立基于響應(yīng)的大電網(wǎng)全態(tài)勢(shì)在線統(tǒng)一量化評(píng)估思想。4、針對(duì)電網(wǎng)任意實(shí)時(shí)測(cè)量或各種預(yù)想故障形式的潮流斷面進(jìn)行靜態(tài)穩(wěn)定形式的態(tài)勢(shì)評(píng)估,對(duì)具體節(jié)點(diǎn)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)或故障集分析時(shí),采用任務(wù)并行的方法提高全面評(píng)估效率。5、將電網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)按當(dāng)前的潮流分布及拓?fù)潢P(guān)系,統(tǒng)計(jì)該節(jié)點(diǎn)實(shí)際流通(或轉(zhuǎn)移)功率,以此為基礎(chǔ)將節(jié)點(diǎn)等效為簡化的“單電源單負(fù)荷”簡化輸電模型,并采用局部量測(cè)信息在線跟蹤辨識(shí)其等效輸電參數(shù),實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)的等效虛擬模型映射,為下一步靜態(tài)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)評(píng)估奠定基礎(chǔ)。6、統(tǒng)一采用可表達(dá)最大輸電能力思想的阻抗模指標(biāo)進(jìn)行靜態(tài)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)評(píng)估,并將阻抗模方法應(yīng)用于發(fā)電機(jī)支路、輸電線和節(jié)點(diǎn)等效輸電模型中。阻抗模方法適合在線快速計(jì)算,并可有效識(shí)別當(dāng)前運(yùn)行方式下的薄弱機(jī)組、關(guān)鍵線路及薄弱節(jié)點(diǎn)。7、從發(fā)電機(jī)和線路熱穩(wěn)定運(yùn)行合格范圍的角度出發(fā)統(tǒng)計(jì)電網(wǎng)當(dāng)前運(yùn)行方式下的熱穩(wěn)合格率,可快速有效地篩選過載元件,也符合常規(guī)潮流方式直觀評(píng)估的習(xí)慣。8、從節(jié)點(diǎn)電壓水平和負(fù)荷節(jié)點(diǎn)功率因數(shù)角度出發(fā)統(tǒng)計(jì)電網(wǎng)當(dāng)前運(yùn)行方式下的電氣量合格率,可快速有效地評(píng)價(jià)當(dāng)前運(yùn)行方式電壓和功率因數(shù)合格水平,也符合常規(guī)潮流方式電能質(zhì)量考核要求。9、面向節(jié)點(diǎn)等效輸電模型和線路,利用阻抗模指標(biāo)實(shí)現(xiàn)靜態(tài)穩(wěn)定合格率統(tǒng)計(jì)。10、充分結(jié)合統(tǒng)計(jì)結(jié)果,實(shí)現(xiàn)了從元件級(jí)熱穩(wěn)、運(yùn)行量合格范圍到系統(tǒng)靜穩(wěn)的綜合性靜太穩(wěn)定態(tài)勢(shì)評(píng)估,并可根據(jù)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和評(píng)估側(cè)重點(diǎn)需要靈活選擇三者權(quán)重。11、借助構(gòu)造的節(jié)點(diǎn)等效輸電模型及其參數(shù),可求得節(jié)點(diǎn)當(dāng)前流通有功時(shí)使得有功損耗最小所需的虛擬無功大小,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)當(dāng)前運(yùn)行方式下電網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)無功補(bǔ)償水平評(píng)估12、針對(duì)暫態(tài)時(shí)域過程信息進(jìn)行暫態(tài)穩(wěn)定裕度和暫態(tài)穩(wěn)定性預(yù)估時(shí),都直接采用受擾最嚴(yán)重機(jī)組對(duì)的動(dòng)態(tài)行為包絡(luò)反映電網(wǎng)整體動(dòng)態(tài)行為,無需采用分群等值等處理,物理意義明確直觀,評(píng)估結(jié)果精確度高。13、為了降低受擾最嚴(yán)重機(jī)組對(duì)選擇的失誤,采用多種角度挑選受擾相對(duì)最嚴(yán)重機(jī)組集合Ω,再從集合Ω中挑選最嚴(yán)重的機(jī)組對(duì),以降低因最弱機(jī)組對(duì)選擇失誤造成電網(wǎng)實(shí)際態(tài)勢(shì)的誤判。14、對(duì)于任意集合Ω內(nèi)的超前和滯后機(jī)組對(duì),根據(jù)各機(jī)組自身的電氣量信息,經(jīng)過簡單代數(shù)計(jì)算求得機(jī)組對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定裕度指標(biāo)TSI,并以集合Ω內(nèi)最小機(jī)組對(duì)的TSI作為本次時(shí)域數(shù)據(jù)的暫態(tài)穩(wěn)定裕度指標(biāo)STSI,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)當(dāng)前暫態(tài)軌跡的暫態(tài)穩(wěn)定裕度定量化評(píng)估。15、采用三角函數(shù)形式擬合機(jī)組對(duì)等效功角函數(shù)曲線比較好的反映電網(wǎng)暫態(tài)過度軌跡特征,借助該擬合曲線可以方便的計(jì)算能量型暫態(tài)穩(wěn)定性預(yù)估指標(biāo)TSEI,物理意義清晰直觀,并以集合Ω內(nèi)最小機(jī)組對(duì)的TSEI作為本次時(shí)域數(shù)據(jù)的暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)估指標(biāo)STEI,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)當(dāng)前暫態(tài)軌跡的暫態(tài)穩(wěn)定性量化預(yù)估。16、借鑒暫態(tài)電壓穩(wěn)定習(xí)慣性判斷方法,采用電壓跌落某一限制及持續(xù)時(shí)間來衡量給定暫態(tài)過程中的節(jié)點(diǎn)電壓保持能力及合格率水平。17、同樣采用“限值+持續(xù)時(shí)間”的方法,并結(jié)合靜穩(wěn)中的一些方法,求得暫態(tài)過程中節(jié)點(diǎn)靜穩(wěn)和線路熱穩(wěn)的合格率STR,便于評(píng)估給定暫態(tài)暫態(tài)過程中的節(jié)點(diǎn)靜態(tài)穩(wěn)定裕度和線路載荷水平情況。18、充分結(jié)合統(tǒng)計(jì)結(jié)果,實(shí)現(xiàn)了從動(dòng)力系統(tǒng)能量守恒、暫態(tài)電壓保持能力、節(jié)點(diǎn)靜穩(wěn)和線路熱穩(wěn)的綜合性暫態(tài)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)評(píng)估指標(biāo)STI,根據(jù)實(shí)際動(dòng)態(tài)軌跡和評(píng)估側(cè)重點(diǎn)需要靈活選擇權(quán)重,計(jì)算不同故障對(duì)應(yīng)的STI并實(shí)現(xiàn)它們的嚴(yán)重程度排序,提高預(yù)想故障集在線分析效率,STI可有效對(duì)多種暫態(tài)故障的穩(wěn)定態(tài)勢(shì)進(jìn)行有效量化評(píng)估并便于嚴(yán)重暫態(tài)故障篩選。19、采用任務(wù)并行的方法對(duì)暫態(tài)故障集中大量預(yù)想故障進(jìn)行暫態(tài)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)分析。附圖說明如圖1所示為本發(fā)明提供的一種基于響應(yīng)的大電網(wǎng)全態(tài)勢(shì)在線一體化量化評(píng)估數(shù)據(jù)流圖;如圖2所示為本發(fā)明提供的綜合指標(biāo)體系元素圖;如圖3所示為本發(fā)明提供的電網(wǎng)局部節(jié)點(diǎn)示意圖;如圖4所示為本發(fā)明提供的節(jié)點(diǎn)等效輸電模型示意圖;如圖5所示為本發(fā)明提供的最大輸電功率邊界阻抗模示意圖;如圖6所示為本發(fā)明提供的節(jié)點(diǎn)無功補(bǔ)償水平評(píng)估示意圖;如圖7所示為本發(fā)明提供的電網(wǎng)機(jī)組對(duì)示意圖;如圖8所示為本發(fā)明提供的機(jī)組對(duì)等效功角曲線擬合示意圖;如圖9所示為本發(fā)明提供的能量型暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)估指標(biāo)示意圖;如圖10所示為本發(fā)明提供的基于響應(yīng)的大電網(wǎng)全態(tài)勢(shì)在線一體化量化評(píng)估流程圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明提供一種基于響應(yīng)的大電網(wǎng)全態(tài)勢(shì)在線一體化量化評(píng)估方法,如圖1所示本發(fā)明提供的一種基于響應(yīng)的大電網(wǎng)全態(tài)勢(shì)在線一體化量化評(píng)估數(shù)據(jù)流圖。由圖1可知,該評(píng)估方法包括:步驟S1,從SCADA系統(tǒng)、EMS系統(tǒng)獲取電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息,并建立與WAMS系統(tǒng)電網(wǎng)元件的對(duì)應(yīng)關(guān)系。步驟S2,從SCADA系統(tǒng)、EMS系統(tǒng)或者WAMS系統(tǒng)獲取電網(wǎng)當(dāng)前運(yùn)行方式潮流數(shù)據(jù)或者從DSA系統(tǒng)中獲得各種預(yù)想的潮流或者暫態(tài)故障時(shí)域數(shù)據(jù)。步驟S3,以在線面向節(jié)點(diǎn)的方式對(duì)該電網(wǎng)進(jìn)行靜態(tài)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)評(píng)估,以在線面向機(jī)組對(duì)的方式對(duì)該電網(wǎng)進(jìn)行暫態(tài)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)評(píng)估。在構(gòu)建態(tài)勢(shì)綜合評(píng)估指標(biāo)體系時(shí)綜合考慮了電網(wǎng)元件級(jí)熱穩(wěn)性、運(yùn)行電氣量合格和系統(tǒng)級(jí)穩(wěn)定性三各因素,如圖2所示為本發(fā)明提供的綜合指標(biāo)體系元素圖。其中,對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行靜態(tài)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)評(píng)估的內(nèi)容包括:發(fā)電機(jī)穩(wěn)定裕度指標(biāo)、線路穩(wěn)定裕度指標(biāo)、節(jié)點(diǎn)穩(wěn)定裕度指標(biāo)、發(fā)電機(jī)熱穩(wěn)定合格率、線路熱穩(wěn)定合格率、節(jié)點(diǎn)電壓合格率、負(fù)荷節(jié)點(diǎn)功率因數(shù)合格率、靜態(tài)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)綜合指標(biāo)和節(jié)點(diǎn)無功補(bǔ)償水平指標(biāo)。對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行暫態(tài)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)評(píng)估的內(nèi)容包括:暫態(tài)穩(wěn)定裕度指標(biāo)、暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)估指標(biāo)、節(jié)點(diǎn)電壓保持合格率、節(jié)點(diǎn)穩(wěn)定裕度指標(biāo)、線路熱穩(wěn)定合格率和暫態(tài)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)綜合指標(biāo)。各種電網(wǎng)靜態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)包括預(yù)想態(tài)離線潮流、N-1、N-2潮流收斂后計(jì)算結(jié)果、SCADA\EMS系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)結(jié)果、PMU量測(cè)信息;各種電網(wǎng)暫態(tài)過渡過程響應(yīng)數(shù)據(jù)包括各種預(yù)想暫態(tài)故障集時(shí)域仿真結(jié)果、WAMS實(shí)時(shí)測(cè)量的電網(wǎng)擾動(dòng)過程信息;對(duì)于PMU量測(cè)信息根據(jù)其前一時(shí)刻或周邊PMU量測(cè)數(shù)據(jù)變化進(jìn)行合理性預(yù)判或?yàn)V波處理;對(duì)于N-1、N-2預(yù)想故障,根據(jù)并行機(jī)數(shù)量進(jìn)行分配。步驟S3中對(duì)該電網(wǎng)進(jìn)行靜態(tài)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)評(píng)估和暫態(tài)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)評(píng)估時(shí),將電網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)按并行機(jī)數(shù)量進(jìn)行分配,如圖3所示為本發(fā)明提供的電網(wǎng)局部節(jié)點(diǎn)示意圖,節(jié)點(diǎn)可能與發(fā)電機(jī)、負(fù)荷、電容器、線路等多種元件相連。根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行潮流斷面信息并結(jié)合電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),按有功流向求得各節(jié)點(diǎn)等效輸電功率PE+jQE,如圖4所示為節(jié)點(diǎn)等效輸電模型示意圖。采用基于局部量測(cè)的跟蹤參數(shù)辨識(shí)方法,在線辨識(shí)電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)當(dāng)前態(tài)下的等效輸電模型參數(shù),主要包含等效電源電勢(shì)EE、等效支路阻抗模ZE、阻抗角α,實(shí)現(xiàn)基于電網(wǎng)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)等效輸電模型反映射。步驟S3中得到該電網(wǎng)的發(fā)電機(jī)穩(wěn)定裕度指標(biāo)、線路穩(wěn)定裕度指標(biāo)和節(jié)點(diǎn)穩(wěn)定裕度指標(biāo)的方法中,采用如圖5所示的最大輸電功率思想的阻抗模指標(biāo)作為靜態(tài)穩(wěn)定裕度指標(biāo),包括:根據(jù)最大輸電功率思想,分別針對(duì)發(fā)電機(jī)支路、聯(lián)絡(luò)線支路及節(jié)點(diǎn)等效輸電模型,求出該發(fā)電機(jī)支路、聯(lián)絡(luò)線支路或者節(jié)點(diǎn)當(dāng)前運(yùn)行方式對(duì)應(yīng)的靜態(tài)穩(wěn)定裕度指標(biāo)SLi,SLi計(jì)算公式為:ZL可分別代表發(fā)電機(jī)支路、聯(lián)絡(luò)線路或節(jié)點(diǎn)等效負(fù)荷阻抗,可根據(jù)末端電壓和功率求得。SLi衡量各發(fā)電機(jī)支路、輸電線載荷及節(jié)點(diǎn)靜態(tài)穩(wěn)定裕度的大小情況,并可用來定位薄弱機(jī)組、關(guān)鍵線路及薄弱節(jié)點(diǎn)。具體的,將所有節(jié)點(diǎn)的靜態(tài)穩(wěn)定裕度指標(biāo)SLi進(jìn)行平均,可求得當(dāng)前運(yùn)行方式下電網(wǎng)平均靜態(tài)穩(wěn)定裕度指標(biāo)SAI,計(jì)算公式為:步驟S3中得到該電網(wǎng)的發(fā)電機(jī)熱穩(wěn)合格率和聯(lián)絡(luò)線熱穩(wěn)合格率的方法包括:根據(jù)各發(fā)電機(jī)、聯(lián)絡(luò)線自身的熱穩(wěn)定運(yùn)行約束,統(tǒng)計(jì)發(fā)電機(jī)熱穩(wěn)定合格率GPR和線路熱穩(wěn)定合格率LPR分別為:其中,GN、LN分別為電網(wǎng)總發(fā)電機(jī)數(shù)、總聯(lián)絡(luò)線數(shù),GQN、LQN分別為滿足各自運(yùn)行熱穩(wěn)定約束的發(fā)電機(jī)、聯(lián)絡(luò)線數(shù)目。步驟S3中得到該電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)電壓合格率和負(fù)荷節(jié)點(diǎn)功率因數(shù)合格率的方法包括:根據(jù)電網(wǎng)正常運(yùn)行方式給定的節(jié)點(diǎn)電壓和負(fù)荷節(jié)點(diǎn)功率因數(shù)合格范圍上下限,統(tǒng)計(jì)電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電壓合格率負(fù)荷節(jié)點(diǎn)功率因數(shù)合格率其中NN、PFN分別為電網(wǎng)總節(jié)點(diǎn)數(shù)和負(fù)荷節(jié)點(diǎn)數(shù),VQN、PQFN分別為滿足電壓范圍的節(jié)點(diǎn)數(shù)和滿足功率因數(shù)范圍的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)數(shù)。得到電網(wǎng)靜穩(wěn)越限率方法包括:設(shè)定SLi某一預(yù)警檻值SLC,統(tǒng)計(jì)電網(wǎng)所有聯(lián)絡(luò)線支路和節(jié)點(diǎn)(發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)、中間聯(lián)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、負(fù)荷節(jié)點(diǎn))等效支路大于SLC的個(gè)數(shù),分別計(jì)算線路靜穩(wěn)合格率節(jié)點(diǎn)靜穩(wěn)合格率其中LN、NN分別為系統(tǒng)總聯(lián)絡(luò)線數(shù)和節(jié)點(diǎn)數(shù),LCN、NCN分別為大于SLC的聯(lián)絡(luò)線數(shù)和節(jié)點(diǎn)數(shù)。步驟S3中得到該電網(wǎng)整體靜態(tài)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)綜合指標(biāo)的方法包括:電網(wǎng)整體靜態(tài)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)綜合指標(biāo)SI=α1HQR+β1RQR+χ1SSR。其中,α1、β1、χ1分別為電網(wǎng)按熱穩(wěn)定約束、運(yùn)行電氣量約束和靜穩(wěn)約束的權(quán)重系數(shù),可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或分析需要靈活配置。α1、β1、χ1滿足以下條件:HQR為電網(wǎng)整體熱穩(wěn)合格率,HQR計(jì)算公式為:RQR為電網(wǎng)整體運(yùn)行電氣量合格率,RQR計(jì)算公式為:SSR為電網(wǎng)整體靜穩(wěn)合格率,SSR計(jì)算公式為:SSI綜合衡量當(dāng)前潮流狀態(tài)下的電網(wǎng)靜態(tài)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)水平,可有效對(duì)多種潮流方式的靜態(tài)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)進(jìn)行有效量化評(píng)估。步驟S3中采用虛擬無功變化的方法求得使等效輸電模型對(duì)應(yīng)有功損耗最小時(shí)所需的無功大小,節(jié)點(diǎn)無功補(bǔ)償水平評(píng)估示意圖如圖6所示,得到各個(gè)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前運(yùn)行方式下無功補(bǔ)償水平指標(biāo)的方法包括:結(jié)合各節(jié)點(diǎn)等效輸電模型及其等效輸電有功功率PE,可求出節(jié)點(diǎn)等效模型下流通PE對(duì)應(yīng)的有功損耗最小時(shí)需要的無功值Qmin,然后對(duì)比Qmin與求得的節(jié)點(diǎn)等效輸電無功功率QE,可求得各節(jié)點(diǎn)當(dāng)前運(yùn)行方式下無功補(bǔ)償缺額指標(biāo)QI為:其中,QI>0時(shí)表示無功欠補(bǔ),QI=0時(shí)表示無功最佳,QI<0時(shí)表示無功過補(bǔ)。步驟S3中從WAMS系統(tǒng)或者各種預(yù)想暫態(tài)故障集中獲取電網(wǎng)暫態(tài)過程軌跡時(shí)域數(shù)據(jù),直接采用受擾嚴(yán)重機(jī)組對(duì)的方法包絡(luò)電網(wǎng)暫態(tài)行為分析,如圖7所示為電網(wǎng)機(jī)組對(duì)示意圖,得到該電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定裕度指標(biāo),包括步驟S101-步驟S103:步驟S101,根據(jù)各發(fā)電機(jī)的慣性時(shí)間常數(shù)M及其角速度ω、功角δ、機(jī)端母線電壓相角θ和機(jī)端電磁有功功率PGE前后時(shí)刻的變化情況,快速識(shí)別受擾相對(duì)最超前x臺(tái)和最滯后x臺(tái)發(fā)電機(jī),構(gòu)成受擾相對(duì)最嚴(yán)重機(jī)組集合Ω。該數(shù)字x可以根據(jù)需要人為設(shè)定,x的范圍是5≤x≤10。步驟S102,對(duì)于集合Ω內(nèi)的任意一個(gè)超前和滯后機(jī)組對(duì),計(jì)算發(fā)電機(jī)組i和發(fā)電機(jī)組j之間的暫態(tài)穩(wěn)定裕度指標(biāo)其中,δij表示發(fā)電機(jī)組i和發(fā)電機(jī)組j之間的功角δi和δj的差,δij=δi-δj。δseq為發(fā)電機(jī)組i和發(fā)電機(jī)組j之間的機(jī)械功率函數(shù)PMeq和電磁有功功率PEeq的交點(diǎn)虛擬穩(wěn)定平衡運(yùn)行點(diǎn),計(jì)算δseq的方法包括步驟S1021-步驟S1023:步驟S1021,發(fā)電機(jī)組i和發(fā)電機(jī)組j之間的等效單機(jī)轉(zhuǎn)子慣性時(shí)間常數(shù)為計(jì)算發(fā)電機(jī)組i和發(fā)電機(jī)組j之間的機(jī)械功率函數(shù)其中Mi和Mj分別為發(fā)電機(jī)組i和發(fā)電機(jī)組j的慣性時(shí)間常數(shù),PMi和PMj分別為發(fā)電機(jī)組i和發(fā)電機(jī)組j的機(jī)械注入功率,發(fā)電機(jī)組的機(jī)械注入功率步驟S1022,計(jì)算發(fā)電機(jī)組i和發(fā)電機(jī)組j之間的電磁有功功率其中,A=Dcos(δj-θi)+Ecos(δi-θj),B=Dsin(δj-θi)-Esin(δi-θj),C=tan-1(B/A),θi和θj分別表示發(fā)電機(jī)組i和發(fā)電機(jī)組j的機(jī)端母線電壓相角Ui、Uj、θi、θj、Xi、Xj分別表示發(fā)電機(jī)組i和發(fā)電機(jī)組j的機(jī)端母線電壓幅值、相角及等效內(nèi)電抗。步驟S1023,計(jì)算步驟S103,依次計(jì)算所述集合Ω內(nèi)的任意超前和滯后發(fā)電機(jī)組i和發(fā)電機(jī)組j之間的暫態(tài)穩(wěn)定裕度指標(biāo)TSIij,以最小機(jī)組對(duì)的TSIij作為本次時(shí)域數(shù)據(jù)的暫態(tài)穩(wěn)定裕度指標(biāo)STSI,即STSI=min{TSIij,i,j∈Ω}。通過最小機(jī)組對(duì)的STSI可實(shí)現(xiàn)薄弱機(jī)組的定位。步驟S3中得到該電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)估指標(biāo)的方法包括:對(duì)于集合Ω內(nèi)的任意超前和滯后機(jī)組對(duì),依據(jù)計(jì)算后的發(fā)電機(jī)組對(duì)等效機(jī)械功率PMeq和電磁有功功率PEeq變化軌線,利用曲線擬合技術(shù)并從能量的角度構(gòu)建暫態(tài)穩(wěn)定性預(yù)估指標(biāo),如圖8所示為機(jī)組對(duì)等效功角曲線擬合示意圖。得到該電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)估指標(biāo)的方法具體包括步驟S201-步驟S203:步驟S201,發(fā)電機(jī)組對(duì)等效機(jī)械功率PMeq在暫態(tài)過程中可假定不變,發(fā)電機(jī)組對(duì)等效電磁有功功率PEeq變化軌線可用如下正弦函數(shù)進(jìn)行擬合:y=x0sin(δij+x1)+x2。其中,x0,x1,x2為待求取的擬合正弦函數(shù)系數(shù),y表示發(fā)電機(jī)組對(duì)等效PEeq。步驟S202,計(jì)算發(fā)電機(jī)組i和發(fā)電機(jī)組j之間的暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)估指標(biāo)TSEIij,包括步驟S2021-步驟S2023:步驟S2021,根據(jù)PEeq變化軌線擬合函數(shù)y,求得故障切除后的不穩(wěn)定平衡點(diǎn)δiju,δiju計(jì)算公式為:步驟S2022,故障切除時(shí)刻機(jī)組對(duì)的暫態(tài)動(dòng)能(加速面積)VTA為:故障切除后系統(tǒng)所吸收的臨界勢(shì)能(減速面積)VTB為:其中,δij0和δijc分別表示故障發(fā)生時(shí)刻和故障切除時(shí)刻的機(jī)組對(duì)功角差。步驟S2023,如圖9所示的能量型暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)估指標(biāo)示意圖,計(jì)算發(fā)電機(jī)組i和發(fā)電機(jī)組j之間的暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)估指標(biāo)TSEIij:其中,TSEIij指標(biāo)暫態(tài)穩(wěn)定意義如下,TSEIij>0暫態(tài)穩(wěn)定,TSEIij=0臨界暫態(tài)穩(wěn)定,TSEIij<0,暫態(tài)失穩(wěn)。步驟S203,依次計(jì)算集合Ω內(nèi)的任意超前和滯后機(jī)組對(duì)的TSEIij,以最小機(jī)組對(duì)的TSEIij作為本次時(shí)域數(shù)據(jù)的暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)估指標(biāo)STEI,STEI計(jì)算公式為:STEI=min{TSEIij,i,j∈Ω}。步驟S3中得到該電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電壓保持合格率的方法包括:給定暫態(tài)過程中節(jié)點(diǎn)電壓保持能力考察范圍(電壓跌落下限VL和持續(xù)時(shí)間VC),統(tǒng)計(jì)電網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)在暫態(tài)過程中滿足電壓水平可接受范圍的節(jié)點(diǎn)數(shù)目VQN,計(jì)算該暫態(tài)過程中節(jié)點(diǎn)電壓滿足保持能力的合格率VTR,VTR計(jì)算公式為:步驟S3中得到該電網(wǎng)中線路熱穩(wěn)合格率的方法包括:給定暫態(tài)過程中的節(jié)點(diǎn)靜態(tài)穩(wěn)定裕度指標(biāo)和線路熱穩(wěn)考察范圍:節(jié)點(diǎn)靜穩(wěn)裕度限值SIC、線路熱穩(wěn)限值LPR和持續(xù)時(shí)間TC,統(tǒng)計(jì)電網(wǎng)滿足靜穩(wěn)可持續(xù)范圍的節(jié)點(diǎn)數(shù)目SQN、滿足熱穩(wěn)可持續(xù)范圍的線路數(shù)目LQN,計(jì)算該暫態(tài)過程中節(jié)點(diǎn)靜穩(wěn)和線路熱穩(wěn)的合格率STR,STR計(jì)算公式為:步驟S3中得到該電網(wǎng)整體暫態(tài)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)綜合指標(biāo)STI=α2STEi+β2VTR+χ2STR;其中,α2、β2、χ2分別為電網(wǎng)按熱穩(wěn)定約束、運(yùn)行電氣量約束和靜穩(wěn)約束的權(quán)重系數(shù),可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或分析需要靈活配置。α2、β2、χ2滿足以下條件:STI可綜合衡量當(dāng)前暫態(tài)過程信息的電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定態(tài)勢(shì)水平,可有效對(duì)多種暫態(tài)故障的穩(wěn)定態(tài)勢(shì)進(jìn)行有效量化評(píng)估。最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制,盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者等同替換,而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。