專利名稱：一種基于wams和在線仿真數(shù)據(jù)的電網(wǎng)靜態(tài)穩(wěn)定分析方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電カ系統(tǒng)領域，具體講涉及一種基于WAMS和在線仿真數(shù)據(jù)的電網(wǎng)靜態(tài)穩(wěn)定分析方法。
背景技術：
隨著我國電カ系統(tǒng)的跨區(qū)域互聯(lián)，電網(wǎng)規(guī)模越來越大，結構日趨復雜，運行方式多變，因此發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)并加以重點控制是保證電網(wǎng)安全運行的必要條件。對于互聯(lián)電網(wǎng)，保持靜態(tài)穩(wěn)定性和必要的靜穩(wěn)裕度是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的基礎。所謂靜態(tài)穩(wěn)定是指電カ系統(tǒng)受到小干擾后，不發(fā)生自發(fā)振蕩或非周期性失歩，自動恢復到 初始狀態(tài)。它主要是通過穩(wěn)定分析計算電網(wǎng)的靜態(tài)穩(wěn)定極限，研究系統(tǒng)在各種運行方式下 的靜態(tài)穩(wěn)定儲備。靜態(tài)穩(wěn)定極限是評價電網(wǎng)強度的最有效指標之一，它不僅決定于聯(lián)絡線本身，還與送電距離、送受端系統(tǒng)強度、動態(tài)電壓支撐等因素有關。對于大電源送出線、跨大區(qū)或省網(wǎng)間聯(lián)絡線，網(wǎng)絡中的薄弱斷面等需要開展靜態(tài)穩(wěn)定分析。所以在電網(wǎng)安全穩(wěn)定分析中，如何能夠快速篩選出電網(wǎng)的薄弱斷面加以重點控制，關注運行系統(tǒng)中各個輸電斷面的靜態(tài)穩(wěn)定極限值以及靜穩(wěn)裕度對電網(wǎng)的安全運行有著重要的意義。目前求輸電斷面的靜態(tài)穩(wěn)定功率極限的方法很多，工程實用算法是采用穩(wěn)定計算程序,逐步增加送端機組的功率,相應地減少受端的機組功率或增加受端的負荷,求得輸電線路或斷面最大輸送功率即為靜態(tài)功角穩(wěn)定極限。計算過程中應盡量保證系統(tǒng)的頻率和電壓在正常范圍內，因此，要考慮調速系統(tǒng)和勵磁系統(tǒng)，并保證增減功率基本平衡。同時應注意功率的增減方案要符合實際的功率流向。隨著電力系統(tǒng)自動化技術的不斷進步，在線動態(tài)安全預警系統(tǒng)得到了不斷的發(fā)展。但是該方法對系統(tǒng)的詳細模型和參數(shù)要求很高，穩(wěn)定計算結果的準確性很大程度上依賴于在線安全穩(wěn)定評估仿真數(shù)據(jù)中元件模型和數(shù)據(jù)的準確性。廣域同步測量系統(tǒng)WAMS可以提供主網(wǎng)的實時運行信息，這為電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析提供了新的手段。應用WAMS采集電網(wǎng)實時信息，可以有效解決一系列建立系統(tǒng)元件數(shù)學模型、確定參數(shù)等難題，使結果更加準確的反應電網(wǎng)真實的情況。

發(fā)明內容
為了克服上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種基于WAMS和在線仿真數(shù)據(jù)的電網(wǎng)靜態(tài)穩(wěn)定分析方法，該方法以機群對系統(tǒng)等值阻抗影響大小為依據(jù)，對電網(wǎng)機組進行同調分群，并應用廣域同步測量系統(tǒng)WAMS (wide area measurement system)提供的動態(tài)信息，計算送端機群和受端機群的慣量中心COI (center of inertia)功角，從而得到輸電斷面的靜態(tài)穩(wěn)定極限和靜態(tài)穩(wěn)定裕度，為電カ系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定安全校核提供了一種有效的分析方法。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術方案一種基于WAMS和在線仿真數(shù)據(jù)的電網(wǎng)靜態(tài)穩(wěn)定分析方法，所述分析方法包括以下步驟步驟I :判斷支路發(fā)電機對靜態(tài)穩(wěn)定極限的影響；步驟2 :選擇送端機群SI和受端機群S2 ；步驟3 :計算所述送端機群SI和受端機群S2的功角差δ ；步驟4 :計算靜態(tài)穩(wěn)定極限Pmax和靜穩(wěn)裕度Kp ；步驟5 分析電網(wǎng)靜態(tài)穩(wěn)定性。所述步驟I包括步驟1-1根據(jù)短路阻抗和靜態(tài)穩(wěn)定極限的關系，計算斷面母線短路時的總短路電流If ；1-2根據(jù)短路阻抗和靜態(tài)穩(wěn)定極限的關系，計算第i條支路的短路電流Ii ;1-3計算第i條支路短路電流貢獻因子Xi，即A =きi = 1，2，···，N(I)1-4根據(jù)所述電流貢獻因子λ i判斷各支路發(fā)電機對靜態(tài)穩(wěn)定極限的影響，即λ i越大，支路發(fā)電機對靜態(tài)穩(wěn)定極限的影響就越大。所述步驟2中，根據(jù)支路發(fā)電機對靜態(tài)穩(wěn)定極限的影響選擇所述送端機群SI和受端機群S2。所述步驟3中，計算所述功角差δ包括步驟3-1確定所述送端機群SI的慣性時間常數(shù)Mli和功角δ π ；3-2確定所述受端機群S2的慣性時間常數(shù)M2i和功角δ 2i ；3-3分別計算下述式(2)和(3)所述送端機群SI和受端機群S2的慣量中心功角δ 和δ -
權利要求
1.一種基于WAMS和在線仿真數(shù)據(jù)的電網(wǎng)靜態(tài)穩(wěn)定分析方法，其特征在于所述分析方法包括以下步驟 步驟I :判斷支路發(fā)電機對斷面靜態(tài)穩(wěn)定極限的影響； 步驟2 :選擇送端機群和受端機群； 步驟3:計算所述送端機群和受端機群的功角差δ ； 步驟4 :計算靜態(tài)穩(wěn)定極限Pmax和靜穩(wěn)裕度Kp ； 步驟5:分析電網(wǎng)靜態(tài)穩(wěn)定性。
2.根據(jù)權利要求I所述的基于WAMS和在線仿真數(shù)據(jù)的電網(wǎng)靜態(tài)穩(wěn)定分析方法，其特征在于所述步驟I包括步驟 1-1根據(jù)短路阻抗和靜態(tài)穩(wěn)定極限的關系，計算斷面母線短路時的總短路電流If ; 1-2根據(jù)短路阻抗和靜態(tài)穩(wěn)定極限的關系，計算第i條支路的短路電流Ii ； 1-3計算第i條支路短路電流貢獻因子Ai，即A =きi = 1,2,...,N (I) 1-4根據(jù)所述電流貢獻因子λ i判斷各支路發(fā)電機對靜態(tài)穩(wěn)定極限的影響，即λ i越大，支路發(fā)電機對靜態(tài)穩(wěn)定極限的影響就越大。
3.根據(jù)權利要求I所述的基于WAMS和在線仿真數(shù)據(jù)的電網(wǎng)靜態(tài)穩(wěn)定分析方法，其特征在于所述步驟2中，根據(jù)支路發(fā)電機對靜態(tài)穩(wěn)定極限的影響選擇所述送端機群和受端機群。
4.根據(jù)權利要求I所述的基于WAMS和在線仿真數(shù)據(jù)的電網(wǎng)靜態(tài)穩(wěn)定分析方法，其特征在于所述步驟3中，計算所述功角差δ包括步驟 3-1確定所述送端機群的慣性時間常數(shù)Mli和功角δ π ； 3-2確定所述受端機群的慣性時間常數(shù)M2i和功角δ 2i ； 3-3分別計算下述式(2)和(3)所述送端機群和受端機群的慣量中心功角δωι1和δ ·u C0I2 · Λ _ΣΤ=ιΜη*δη C0I1~ 。
OΣΓ=1 ^2t * ^2i C012 _ ΣΓ=1Μ2 () 3-4計算(4)式的所述功角差δ，δ = δ ωη- δ C0I2⑷。
5.根據(jù)權利要求I所述的基于WAMS和在線仿真數(shù)據(jù)的電網(wǎng)靜態(tài)穩(wěn)定分析方法，其特征在于所述步驟4中，計算靜態(tài)穩(wěn)定極限Pmax和靜穩(wěn)裕度Kp Ελ * E2 P0 ^=-= —^ (5) Kp = max — u * 100% (6) Po 式子(5)和(6)中，E1和E2分別為所述送端機群和受端機群的系統(tǒng)電壓，ΧΣ為所述送端機群和受端機群的互聯(lián)電抗值，P0為斷面的初始潮流值。
6.根據(jù)權利要求4所述的基于WAMS和在線仿真數(shù)據(jù)的電網(wǎng)靜態(tài)穩(wěn)定分析方法，其特征在于根據(jù)在線安全穩(wěn)定評估仿真數(shù)據(jù)確定所述送端機群的慣性時間常數(shù)Mli和所述受端機群的慣性時間常數(shù)M2i。
7.根據(jù)權利要求4所述的基于WAMS和在線仿真數(shù)據(jù)的電網(wǎng)靜態(tài)穩(wěn)定分析方法，其特征在干根據(jù)廣域同步測量系統(tǒng)提供的動態(tài)信息確定所述功角Sli和功角δ2 。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于WAMS和在線仿真數(shù)據(jù)的電網(wǎng)靜態(tài)穩(wěn)定分析方法，屬于電力系統(tǒng)應用領域。分析方法包括以下步驟判斷支路發(fā)電機對靜態(tài)穩(wěn)定極限的影響；選擇送端機群和受端機群；計算所述送端機群和受端機群的功角差；計算靜態(tài)穩(wěn)定極限和靜穩(wěn)裕度；分析電網(wǎng)靜態(tài)穩(wěn)定性。該方法以機群對系統(tǒng)等值阻抗影響大小為依據(jù)，對電網(wǎng)機組進行同調分群，并應用廣域同步測量系統(tǒng)WAMS(wide area measurement system)提供的動態(tài)信息，計算送端機群和受端機群的慣量中心COI(center of inertia)功角，從而得到輸電斷面的靜態(tài)穩(wěn)定極限和靜態(tài)穩(wěn)定裕度，為電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定安全校核提供了一種有效的分析方法。
文檔編號H02J3/00GK102684187SQ20121012288
公開日2012年9月19日 申請日期2012年4月24日 優(yōu)先權日2012年4月24日
發(fā)明者何玉龍, 張文朝 申請人:南京南瑞集團公司