專利名稱：自適應電網(wǎng)運行方式的低頻減載參數(shù)在線校核方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)計算與分析技術領域。
背景技術：
低頻減載屬于電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定第三道防線的范疇，低頻減載動作情況與參數(shù)定值、電網(wǎng)運行方式和故障形態(tài)密切相關，低頻減載參數(shù)的適應性是其發(fā)揮有效作用關鍵。為了校核低頻減載參數(shù)的適應性，需要在計及低頻減載動作特性的情況下對電網(wǎng)故障下的特性進行仿真和安全穩(wěn)定性分析。低頻減載參數(shù)整定確定了各區(qū)域內、各輪次減載的頻率啟動值和各輪次減載負荷占總負荷的比例，各區(qū)域根據(jù)低頻減載的負荷控制要求和預測的母線/線路負荷大致情況，將變電站的開關受控于低頻減載裝置。目前低頻減載定值校核的方法是，選取典型方式，根據(jù)人工經(jīng)驗確定預想故障集，將低頻減載量按整定的比例系數(shù)，通過離線仿真計算，分析電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性，從而校核低頻減載參數(shù)的適應性。實際運行情況表明，上述校核方法難以完全反映低頻減載參數(shù)對電網(wǎng)運行方式的適應性，因而給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來隱
串
■/Qi、O隨著電網(wǎng)安全穩(wěn)定分析技術和計算機信息技術的發(fā)展，能量管理系統(tǒng)(EMS)和廣域測量系統(tǒng)(WAMS)能夠提供準確的電網(wǎng)實時運行方式信息，其中包括低頻減載裝置實際控制負荷的情況，在線安全穩(wěn)定分析技術得到廣泛應用，為進行精細化程度更高的低頻減載參數(shù)校核分析計算創(chuàng)造了良好的技術條件。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是，基于電網(wǎng)的實時運行方式信息，提出在線進行低頻減載參數(shù)分析校核計算的方法，為實現(xiàn)在線校核低頻減載參數(shù)的適應性提供技術支撐，從而提高低頻減載參數(shù)校核的準確性，及時發(fā)現(xiàn)低頻減載參數(shù)不適應電網(wǎng)運行方式的情況，從而有效發(fā)揮低頻減載裝置在電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行中的作用。本發(fā)明根據(jù)實際電網(wǎng)運行方式，結合低頻減載裝置的配置情況與其控制對象的實際負荷情況，在線計算低頻減載動作切負荷量；在線分析電網(wǎng)運行特點，自動生成用于低頻減載校核分析計算的預想故障集，基于時域仿真，進行安全穩(wěn)定評估，實現(xiàn)低頻減載參數(shù)的在線校核。本發(fā)明提出的方法，仿真低頻減載動作切負荷的情況與實際情況一致，預想故障集體現(xiàn)當時電網(wǎng)運行狀態(tài)特點，并且采用實際的運行方式，因而使校核結果的準確度和可 目度大幅提聞。具體地說，本發(fā)明是采取以下的技術方案來實現(xiàn)的，包括下列步驟
I)初步確定可能獨立運行的子網(wǎng)集基于電網(wǎng)實時拓撲信息，進行輸電斷面割集分析，將全網(wǎng)劃分成若干獨立子網(wǎng)；將廠站數(shù)小于m (例如5)的子網(wǎng)、只有電源的子網(wǎng)和只有負荷的子網(wǎng)歸并到相鄰子網(wǎng)，從而形成N個可能獨立運行的子網(wǎng)；對可能獨立運行的子網(wǎng)
i，分析確定它與電網(wǎng)其它部分的聯(lián)絡線數(shù)量I，將I小于某一數(shù)值η (例如4)的子網(wǎng)標識為候選子網(wǎng)，形成候選子網(wǎng)集Λ&。2)基于功率平衡分析，篩選候選子網(wǎng)對候選子網(wǎng)集JV1中的每個子網(wǎng):纟，根據(jù)實時信息，統(tǒng)計其內部的發(fā)電出力之和Ps和負荷之和Pij,計算子網(wǎng)功率平衡度
= ‘將β(其中5 <10’例如ο·9ο;方>1 (3,例如1.1。)的子網(wǎng)從
候選子網(wǎng)中刪去，形成新的候選子網(wǎng)集TV2。3)基于第三道防線配置情況，確定進行低頻減載參數(shù)校核分析計算的子網(wǎng)集在候選子網(wǎng)集JV2中，將B- Bi且有在線低頻減載裝置運行的子網(wǎng)，將β# Jif且其范圍內有在線運行的發(fā)電機高周保護和有低頻減載裝置在線運行，確定為進行低頻減載參數(shù)校核分析計算的子網(wǎng)集M。4)實時統(tǒng)計低頻減載裝置控制負荷的信息對子網(wǎng)集Nz中的每個子網(wǎng)i，根據(jù)低 頻減載配置情況與其控制對象(母線和線路)的運行狀態(tài)，在控制中心，匯集每個低頻減載裝置各輪次動作控制的實際負荷量Pcw ( A為低頻減載裝置編號力低頻減載動作輪次)。5)在線計算低頻減載動作定值，在4)的基礎上，對每個低頻減載裝置，計算低頻減載各輪次減載比例系數(shù)= ‘ ，其中D為第個低頻減載裝置控制母
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線總的實際負荷。6)生成用于低頻減載參數(shù)校核分析計算的預想故障集對子網(wǎng)集J1V3中的每個子網(wǎng)，自動分別生成預想故障,使之從主網(wǎng)解列成為孤網(wǎng)運行。7)對6)生成的預想故障Gi ,進行時域仿真基于實時運行方式生成潮流文件。對預想故障Ci進行仿真計算時，子網(wǎng)中受低頻減載裝置控制的母線，每個低頻減載裝置k
各輪次j低頻減載參數(shù)填寫5)得到的Uss-。在一般性的暫態(tài)和動態(tài)安全穩(wěn)定仿真的基礎
上，要特別增加發(fā)電機高低周保護和安控裝置動作特性的仿真，其中后者包括安全穩(wěn)定緊急控制、低頻低壓減載和失步解列等。8)對子網(wǎng)；的低頻減載參數(shù)進行校核在7)的基礎上，對預想故障Gi下的頻率安全穩(wěn)定性進行分析評估，計算頻率安全穩(wěn)定裕度Pf5，如果頻率安全穩(wěn)定裕度滿足要求，例如>。，則子網(wǎng)低頻減載參數(shù)滿足要求。9)全網(wǎng)低頻減載參數(shù)適應性評估如果所有子網(wǎng)集JV3中的低頻減載參數(shù) Ti都滿足要求，則低頻減載參數(shù)適應當前運行方式要求；如果有子網(wǎng) Ty不適應當前運行方式
的情況，要列出相應的子網(wǎng)、預想故障和頻率安全穩(wěn)定裕度，并提出低頻減載參數(shù)不能
完全適應當前運行方式的告警信息。效果和優(yōu)點
本發(fā)明在線校核低頻減載參數(shù)的適應性，根據(jù)電網(wǎng)實時運行方式信息，分析電網(wǎng)聯(lián)系的緊密程度和功率平衡情況，并結合低頻減載裝置配置情況，確定要進行低頻減載參數(shù)校核分析計算的子網(wǎng)，自動生成預想故障集；并根據(jù)低頻減載控制負荷的實際情況，在線計算各個子網(wǎng)的低頻減載參數(shù)；在時域仿真的基礎上評估頻率安全穩(wěn)定性，實現(xiàn)自適應電網(wǎng)運行方式的低頻減載參數(shù)校核。本發(fā)明克服了離線低頻減載參數(shù)校核存在典型方式選取困難、預想故障集的確定依賴人工經(jīng)驗和低頻減載動作切負荷量與實際情況偏差大等方面的缺點。


圖I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I中步驟I描述的是分析確定可能解列成孤網(wǎng)運行的子網(wǎng)。分析方法的要點有根據(jù)電網(wǎng)實時拓撲信息，進行輸電斷面的割集分析，如果局部電網(wǎng)與電網(wǎng)的其它部分的聯(lián)絡線比較少，例如聯(lián)絡線數(shù)量少于4，則可將其作為可能獨立運行的候選子網(wǎng)；對于節(jié)點數(shù)比較少的候選子網(wǎng)，例如5以下，將其歸并到相鄰電網(wǎng)，減少候選子網(wǎng)數(shù)目；再將只有電源或只有負荷的子網(wǎng)從候選子網(wǎng)中刪去。圖I中步驟2描述的是基于子網(wǎng)內部發(fā)電出力與負荷平衡情況對步驟I)生成的候選子網(wǎng)進行篩選。根據(jù)電網(wǎng)實時運行信息，統(tǒng)計子網(wǎng)內部的發(fā)電出力之和和負荷之
和^^，計算子網(wǎng)功率平衡
權利要求
1.自適應電網(wǎng)運行方式的低頻減載參數(shù)在線校核方法，其特征在于包括下列步驟1)根據(jù)電網(wǎng)實時運行方式信息、低頻減載裝置配置與投退情況和發(fā)電機高低周保護投停情況，在線分析確定進行低頻減載參數(shù)校核分析計算的局部電網(wǎng)范圍(子網(wǎng))；2)根據(jù)電網(wǎng)實時運行方式信息和低頻減載各輪次控制負荷量的實際情況，在線計算各子網(wǎng)中低頻減載裝置控制母線各輪次實際的低頻減載比例系數(shù)；3)根據(jù)電網(wǎng)實時拓撲信息，自動生成導致子網(wǎng)解列、成為孤網(wǎng)運行的預想故障，用于低頻減載參數(shù)校核分析計算；4)基于實際運行方式生成潮流計算數(shù)據(jù)文件，針對不同的預想故障形成的孤網(wǎng)，采用差異化的、與電網(wǎng)當前運行方式實際情況一致的低頻減載比例系數(shù)，進行時域仿真；5)基于時域仿真得到的頻率特性曲線，計算頻率安全裕度，評估各個預想故障及其形成的孤網(wǎng)內低頻減載參數(shù)的適應性；6)通過綜合分析各個預想故障形成孤網(wǎng)運行狀態(tài)的低頻減載參數(shù)的適應性，得到當前運行方式下低頻減載參數(shù)適應性的整體結論，指出低頻減載參數(shù)不適應要求的電網(wǎng)范圍及其影響情況。
2.根據(jù)權利要求I所述的自適應電網(wǎng)運行方式的低頻減載參數(shù)在線校核方法，其特征在于，所述步驟I)中，根據(jù)電網(wǎng)實時拓撲信息分析局部電網(wǎng)與主網(wǎng)的聯(lián)絡情況，根據(jù)電網(wǎng)實時運行信息分析局部電網(wǎng)內發(fā)電出力與負荷的平衡情況，考察低頻減載裝置配置和投停狀態(tài)、發(fā)電機高低周保護的投停狀態(tài)，才能確定進行低頻減載參數(shù)校核分析計算的子網(wǎng)范圍。
3.根據(jù)權利要求I所述的自適應電網(wǎng)運行方式的低頻減載參數(shù)在線校核方法，其特征在于，所述步驟2)中，根據(jù)子網(wǎng)內低頻減載裝置控制母線負荷實測情況和低頻減載各輪次控制負荷量的實際情況，在線統(tǒng)計低頻減載裝置各輪次實際控制負荷量，在線計算低頻減載裝置控制母線各輪次低頻減載實際減負荷占該母線總負荷的比例系數(shù)。
4.根據(jù)權利要求I所述的自適應電網(wǎng)運行方式的低頻減載參數(shù)在線校核方法，其特征在于，所述步驟3)中，根據(jù)電網(wǎng)實時拓撲信息，自動生成用于低頻減載參數(shù)校核分析計算的預想故障，這些故障導致局部電網(wǎng)解列、形成孤網(wǎng)。
5.根據(jù)權利要求I所述的自適應電網(wǎng)運行方式的低頻減載參數(shù)在線校核方法，其特征在于，所述步驟4)中，進行時域仿真計算的數(shù)據(jù)準備是根據(jù)電網(wǎng)實時運行方式生成潮流計算數(shù)據(jù)；針對預想故障形成的孤網(wǎng)，采用在線計算的低頻減載比例系數(shù)，而不是離線整定值，并且不同預想故障下低頻減載比例系數(shù)可能不同。
6.根據(jù)權利要求I所述的自適應電網(wǎng)運行方式的低頻減載參數(shù)在線校核方法，其特征在于，所述步驟5)中，通過對時域仿真得到的頻率特性曲線分析，計算頻率安全裕度，將預想故障下頻率安全裕度滿足要求作為評判局部電網(wǎng)低頻減載參數(shù)適應當前運行方式的依據(jù)。
7.根據(jù)權利要求I所述的自適應電網(wǎng)運行方式的低頻減載參數(shù)在線校核方法，其特征在于，所述步驟6)中，通過綜合分析各種導致子網(wǎng)解列成孤網(wǎng)運行故障的頻率安全穩(wěn)定性及其低頻減載參數(shù)的適應性，形成當前運行方式下低頻減載參數(shù)適應性的整體結論，如果有低頻減載參數(shù)不適應運行方式的情況則得到低頻減載參數(shù)不適應要求的子網(wǎng)范圍及其影響情況。
全文摘要
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)計算與分析技術領域。主要技術特征包括1)根據(jù)電網(wǎng)實時運行方式信息，結合低頻減載裝置配置與投停情況，確定進行低頻減載參數(shù)校核分析計算的子網(wǎng)，并自動生成用于低頻減載參數(shù)校核分析計算的預想故障集；2)根據(jù)低頻減載控制負荷的實際情況，在線計算各個子網(wǎng)的低頻減載參數(shù)；3)根據(jù)電網(wǎng)實時運行方式在線生成用于低頻減載校核分析計算的潮流文件，對于不同的預想故障和子網(wǎng)采用差異化的、與實際情況一致的低頻減載參數(shù)，進行時域仿真；4)在時域仿真的基礎上分析計算頻率安全裕度，以頻率安全裕度滿足要求作為評判低頻減載參數(shù)適應當前運行方式的依據(jù)。
文檔編號H02J3/00GK102623990SQ20121009558
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月1日 優(yōu)先權日2011年8月9日
發(fā)明者余文杰, 劉韶峰, 徐偉, 徐泰山, 曾興嘉, 李碧君, 王昊昊, 謝傳治 申請人:南京南瑞集團公司, 國網(wǎng)電力科學研究院