專利名稱：基于保守原則的電力系統(tǒng)在線穩(wěn)定分析斷面數(shù)據(jù)整合方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)計算技術領域。
背景技術：
電網(wǎng)運行斷面數(shù)據(jù)是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定在線分析的數(shù)據(jù)基礎，其精確性直接影響到電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定在線分析結果的實用性。對于互聯(lián)電網(wǎng)中一個調(diào)度中心調(diào)管的子網(wǎng) (簡稱為內(nèi)網(wǎng))進行安全穩(wěn)定在線分析，內(nèi)網(wǎng)的斷面數(shù)據(jù)通常直接采用該調(diào)度中心能量管理系統(tǒng)(EMS)的狀態(tài)估計結果，該調(diào)度中心調(diào)管范圍外電網(wǎng)(簡稱為外網(wǎng))的斷面數(shù)據(jù)通常也是采用狀態(tài)估計結果。由于內(nèi)網(wǎng)安全穩(wěn)定分析需要采用最近時刻的內(nèi)網(wǎng)狀態(tài)估計數(shù)據(jù)， 而外網(wǎng)狀態(tài)估計結果傳送到內(nèi)網(wǎng)調(diào)度中心有一定的時差，因此，內(nèi)、外網(wǎng)狀態(tài)估計結果中聯(lián)絡線潮流通常有一定的偏差，需要調(diào)整外網(wǎng)狀態(tài)估計結果以滿足內(nèi)、外網(wǎng)狀態(tài)估計結果中聯(lián)絡線潮流基本一致。由于外網(wǎng)狀態(tài)估計結果的不同調(diào)整方式對內(nèi)網(wǎng)安全穩(wěn)定在線分析結果的影響是不同的，為了確保內(nèi)網(wǎng)安全穩(wěn)定在線分析結果具有一定的保守性，需要研究基于安全穩(wěn)定保守性原則的內(nèi)、外網(wǎng)斷面數(shù)據(jù)整合方法。此外，如何基于安全穩(wěn)定在線分析的角度進一步提高內(nèi)網(wǎng)狀態(tài)估計結果的精確性也是另一個需要研究的問題。本發(fā)明提出在常規(guī)的內(nèi)網(wǎng)狀態(tài)估計算法中引入發(fā)電機和負荷對內(nèi)網(wǎng)靜態(tài)、暫態(tài)和動態(tài)安全穩(wěn)定的影響因子。另一方面，提出在外網(wǎng)斷面數(shù)據(jù)優(yōu)化調(diào)整算法中也引入外網(wǎng)發(fā)電機和負荷相應的影響因子，根據(jù)內(nèi)、外網(wǎng)狀態(tài)估計結果中聯(lián)絡線功率的差值，通過增加或降低相應的發(fā)電機出力、負荷，在滿足內(nèi)、外網(wǎng)狀態(tài)估計結果中聯(lián)絡線潮流基本一致的條件下，確保整合后的內(nèi)、外網(wǎng)斷面潮流數(shù)據(jù)用于內(nèi)網(wǎng)安全穩(wěn)定在線分析具有一定的保守性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是實現(xiàn)用于大電網(wǎng)安全穩(wěn)定在線分析的斷面數(shù)據(jù)整合，確?；ヂ?lián)大電網(wǎng)中各調(diào)度中心的在線安全穩(wěn)定分析結果具有一定的保守性。本發(fā)明采用以下的技術方案來實現(xiàn)，包括下述步驟
1)依據(jù)上一次在線穩(wěn)定分析得到的穩(wěn)定裕度和模式，計算出發(fā)電機、母線對電網(wǎng)安全穩(wěn)定的影響因子；
2)對于調(diào)度管轄的電網(wǎng)(內(nèi)網(wǎng))，采用發(fā)電機和母線對電網(wǎng)安全穩(wěn)定的影響因子來修正量測量的權值，進行狀態(tài)估計，得到用于在線穩(wěn)定分析的內(nèi)網(wǎng)斷面數(shù)據(jù)；
3)對于調(diào)度管轄外的電網(wǎng)(外網(wǎng))，依據(jù)發(fā)電機和母線對電網(wǎng)安全穩(wěn)定的影響因子， 確定發(fā)電機出力增加和減少的順序，以及負荷增加和減少的順序；
4)通過調(diào)整外網(wǎng)發(fā)電機出力和負荷，確保內(nèi)、外網(wǎng)之間的聯(lián)絡線潮流與內(nèi)網(wǎng)狀態(tài)估計結果基本一致，得到調(diào)整后的外網(wǎng)斷面數(shù)據(jù)；
5)把內(nèi)、外網(wǎng)斷面數(shù)據(jù)合在一起，則得到滿足內(nèi)網(wǎng)安全穩(wěn)定在線分析的斷面數(shù)據(jù)。效果和優(yōu)點
本發(fā)明依據(jù)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性與電網(wǎng)中各個發(fā)電機和負荷的相關度不同的特性，通過在線計算發(fā)電機和負荷對內(nèi)網(wǎng)靜態(tài)、暫態(tài)和動態(tài)安全穩(wěn)定的影響因子，在常規(guī)的狀態(tài)估計算法和外網(wǎng)斷面數(shù)據(jù)優(yōu)化調(diào)整算法中引入發(fā)電機和負荷對內(nèi)網(wǎng)安全穩(wěn)定的影響因子，實現(xiàn)了面向內(nèi)網(wǎng)安全穩(wěn)定在線分析的內(nèi)、外網(wǎng)斷面數(shù)據(jù)整合，確保了互聯(lián)大電網(wǎng)中各調(diào)度中心的在線安全穩(wěn)定分析結果具有滿足保守性原則。


圖1是本發(fā)明方法的流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖1，對本發(fā)明方法進行詳細描述。圖1中步驟1描述的是電網(wǎng)安全穩(wěn)定在線分析系統(tǒng)啟動時，由于沒有連續(xù)運行過程中前一次的電網(wǎng)安全穩(wěn)定分析結果，所以需要人為設置發(fā)電機和母線對電網(wǎng)安全穩(wěn)定的影響因子；
圖1中步驟2描述的是計算發(fā)電機、母線對電網(wǎng)安全穩(wěn)定的影響因子，包括以下3個部
分
1)對于小擾動穩(wěn)定，依據(jù)前一個電網(wǎng)運行狀態(tài)的小擾動穩(wěn)定模式分析結果，采用公式 (1)和( 分別計算不考慮和考慮發(fā)電機分群兩種情況下發(fā)電機對電網(wǎng)小擾動穩(wěn)定的影響因子。
權利要求
1.基于保守原則的電力系統(tǒng)在線穩(wěn)定分析斷面數(shù)據(jù)整合方法，其特征在于，包括以下步驟1)依據(jù)上一次在線穩(wěn)定分析得到的穩(wěn)定裕度和模式，計算出發(fā)電機、母線對電網(wǎng)安全穩(wěn)定的影響因子；2)對于調(diào)度管轄的電網(wǎng)(內(nèi)網(wǎng))，采用發(fā)電機和母線對電網(wǎng)安全穩(wěn)定的影響因子來修正量測量的權值，進行狀態(tài)估計，得到用于在線穩(wěn)定分析的內(nèi)網(wǎng)斷面數(shù)據(jù)；3)對于調(diào)度管轄外的電網(wǎng)(外網(wǎng))，依據(jù)發(fā)電機和母線對電網(wǎng)安全穩(wěn)定的影響因子，確定發(fā)電機出力增加和減少的順序，以及負荷增加和減少的順序；4)通過調(diào)整外網(wǎng)發(fā)電機出力和負荷，確保內(nèi)、外網(wǎng)之間的聯(lián)絡線潮流與內(nèi)網(wǎng)狀態(tài)估計結果基本一致，得到調(diào)整后的外網(wǎng)斷面數(shù)據(jù)；5)把內(nèi)、外網(wǎng)斷面數(shù)據(jù)合在一起，則得到滿足內(nèi)網(wǎng)安全穩(wěn)定在線分析的斷面數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權利1要求所述的基于保守原則的電力系統(tǒng)在線穩(wěn)定分析斷面數(shù)據(jù)整合方法， 其特征在于，步驟1)發(fā)電機和母線對電網(wǎng)安全穩(wěn)定的影響因子的計算對于小擾動穩(wěn)定，依據(jù)前一個電網(wǎng)運行狀態(tài)的小擾動穩(wěn)定模式分析結果，采用公式(1)和( 分別計算不考慮和考慮發(fā)電機分群兩種情況下發(fā)電機對電網(wǎng)小擾動穩(wěn)定的影響因子
3.根據(jù)權利1要求所述的基于保守原則的電力系統(tǒng)在線穩(wěn)定分析斷面數(shù)據(jù)整合方法， 其特征在于，步驟幻對內(nèi)網(wǎng)的狀態(tài)估計算法進行修改，采用發(fā)電機和負荷對內(nèi)網(wǎng)安全穩(wěn)定的影響因子來修正量測量的權值，即在狀態(tài)估計的殘差方程中，對于發(fā)電機量測量權值，采用發(fā)電機對內(nèi)網(wǎng)靜態(tài)、暫態(tài)和動態(tài)安全穩(wěn)定的綜合影響因子勾(G。+Agi)與反映量測誤差的權值的乘積來代替，對于負荷量測量權值，采用負荷對內(nèi)網(wǎng)靜態(tài)、暫態(tài)和動態(tài)安全穩(wěn)定的綜合影響因子以屯+4 )與反映量測誤差的權值的乘積來代替，其中ΑΛ、、和4為設定值。
4.根據(jù)權利1要求所述的基于保守原則的電力系統(tǒng)在線穩(wěn)定分析斷面數(shù)據(jù)整合方法，其特征在于，步驟3)依據(jù)外網(wǎng)發(fā)電機對電網(wǎng)安全穩(wěn)定的影響因子，按照(G)i+Agj)從大到小對外網(wǎng)有功出力可調(diào)的發(fā)電機進行排序，對排在前面的發(fā)電機優(yōu)先增加出力，排在后面的發(fā)電機優(yōu)先減少出力；依據(jù)外網(wǎng)負荷對電網(wǎng)安全穩(wěn)定的影響因子，按照從大到小對外網(wǎng)可調(diào)負荷進行排序，對排在前面的負荷母線優(yōu)先增加負荷，排在后面的負荷母線優(yōu)先減少負荷。
5.根據(jù)權利1要求所述的基于保守原則的電力系統(tǒng)在線穩(wěn)定分析斷面數(shù)據(jù)整合方法， 其特征在于，步驟4)計算出聯(lián)絡線中各組成元件內(nèi)網(wǎng)狀態(tài)估計結果值與外網(wǎng)狀態(tài)估計結果中相應值之差的總和ΔΡ (功率方向以流入內(nèi)網(wǎng)為正)，根據(jù)ΔΡ的大小分為兩種情況第一種情況，LP大于有功功率計算精度設定值F，按照步驟3)得到的發(fā)電機排序表， 從前往后逐個選擇發(fā)電機i，并按照步驟3)得到的負荷調(diào)整排序表，從后往前逐個選擇負荷j ；若(Gji +^^,)/(5,,.+4 )大于設定門檻值，則通過增加發(fā)電機i的有功出力來平衡考慮外網(wǎng)原始潮流的有功網(wǎng)損系數(shù)3的聯(lián)絡線潮流差值Δ戶，ΔΡ'為0 + 9)ΔΡ，反之，則通過減少負荷j的有功來平衡ΔΡ',并按該負荷的原始功率因數(shù)不變同比調(diào)整負荷的無功； 每次只調(diào)整一臺發(fā)電機或一個負荷，通過循環(huán)，直至ΔΡ'被發(fā)電機出力的增加或負荷的減少所平衡；第二種情況，λρ小于0，且|ΔΡ|大于有功功率計算精度設定值e，按照步驟3)得到的發(fā)電機排序表，從后往前逐個選擇發(fā)電機i，并按照步驟3)得到的負荷調(diào)整排序表，從前往后逐個選擇負荷j -MiG^+kfl^iiBq+l^》小于設定門檻值，則通過降低發(fā)電機i的有功出力來平衡考慮外網(wǎng)原始潮流的有功網(wǎng)損系數(shù)5的聯(lián)絡線潮流差值, AP'為|(1-9)ΔΡ|,反之，則通過增加負荷j的有功來平，并按該負荷的原始功率因數(shù)不變同比調(diào)整負荷的無功；每次只調(diào)整一臺發(fā)電機或一個負荷，通過循環(huán)，直至ΔΡ'被發(fā)電機出力的降低或負荷的增加所平衡。
6.根據(jù)權利1要求所述的基于保守原則的電力系統(tǒng)在線穩(wěn)定分析斷面數(shù)據(jù)整合方法， 其特征在于，步驟5)把內(nèi)、外網(wǎng)斷面數(shù)據(jù)合在一起，把內(nèi)網(wǎng)的平衡機節(jié)點設為PQ節(jié)點，并根據(jù)外網(wǎng)發(fā)電機的(Gi)i +、φ選擇最接近于O的1個或多個發(fā)電機作為平衡機，進行潮流計算，若潮流收斂，且聯(lián)絡線各組成元件的潮流與相應內(nèi)網(wǎng)狀態(tài)估計結果值之差都滿足精度要求，則得到滿足基于保守原則的內(nèi)網(wǎng)安全穩(wěn)定在線分析的斷面數(shù)據(jù)；否則，認為整合不成功。
全文摘要
基于保守原則的電力系統(tǒng)在線穩(wěn)定分析斷面數(shù)據(jù)整合方法，屬電力系統(tǒng)分析技術領域，包括以下步驟1)依據(jù)上一次在線穩(wěn)定分析得到的穩(wěn)定裕度和模式，計算出發(fā)電機、母線對電網(wǎng)安全穩(wěn)定的影響因子；2)對于調(diào)度管轄電網(wǎng)(內(nèi)網(wǎng))，采用發(fā)電機和母線對電網(wǎng)安全穩(wěn)定的影響因子來修正量測量的權值，進行狀態(tài)估計，得到用于在線穩(wěn)定分析的內(nèi)網(wǎng)斷面數(shù)據(jù)；3)對于調(diào)度管轄外電網(wǎng)(外網(wǎng))，依據(jù)發(fā)電機和母線對電網(wǎng)安全穩(wěn)定的影響因子，確定發(fā)電機出力增加和減少的順序，以及負荷增加和減少的順序；4)通過調(diào)整外網(wǎng)發(fā)電機出力和負荷，確保內(nèi)、外網(wǎng)之間的聯(lián)絡線潮流與內(nèi)網(wǎng)狀態(tài)估計結果基本一致，得到調(diào)整后的外網(wǎng)斷面數(shù)據(jù)；5)把內(nèi)、外網(wǎng)斷面數(shù)據(jù)合在一起，則得到滿足內(nèi)網(wǎng)安全穩(wěn)定在線分析的斷面數(shù)據(jù)。
文檔編號H02J3/00GK102185316SQ20111013468
公開日2011年9月14日 申請日期2011年5月24日 優(yōu)先權日2011年5月24日
發(fā)明者劉韶峰, 周海鋒, 姚海成, 徐泰山, 方勇杰, 曾興嘉, 李碧君, 薛禹勝, 鮑顏紅 申請人:南京南瑞集團公司, 國網(wǎng)電力科學研究院