一種計(jì)及電壓穩(wěn)定的多源系統(tǒng)分區(qū)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種計(jì)及電壓穩(wěn)定的多源系統(tǒng)分區(qū)方法，包括對(duì)所研究時(shí)間進(jìn)行時(shí)間斷面選?。粚?duì)于第一個(gè)時(shí)間斷面按照該時(shí)間斷面系統(tǒng)總負(fù)荷值對(duì)各節(jié)點(diǎn)負(fù)荷進(jìn)行增長(zhǎng)；對(duì)多種電源進(jìn)行出力增長(zhǎng)與分配；系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定臨界點(diǎn)的求??；進(jìn)行模態(tài)分析，求解該時(shí)間斷面的電壓穩(wěn)定最薄弱節(jié)點(diǎn)并記錄；遍歷所有的時(shí)間斷面，將出現(xiàn)頻率最大的薄弱節(jié)點(diǎn)，作為全時(shí)間尺度薄弱節(jié)點(diǎn)；匯總求解結(jié)果為全時(shí)間尺度薄弱節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間斷面，并在這些時(shí)間斷面下按照無功電壓靈敏度關(guān)系分別求取薄弱區(qū)域，將所求得的這些薄弱區(qū)域取交集，形成全時(shí)間框架下的薄弱區(qū)域。本發(fā)明能夠綜合考慮多種電源出力特性及負(fù)荷波動(dòng)性，有助于有效地提高含多種電源電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性。
【專利說明】一種計(jì)及電壓穩(wěn)定的多源系統(tǒng)分區(qū)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定分析領(lǐng)域，以及含多種電源的電力系統(tǒng)規(guī)劃領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 積極發(fā)展可再生能源技術(shù)，優(yōu)化調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，有著非常重要的意義。包括風(fēng)電、 光伏發(fā)電等的多種電源接入系統(tǒng)并網(wǎng)發(fā)電已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。電壓穩(wěn)定性問題的研究也已 經(jīng)成為研究系統(tǒng)穩(wěn)定性問題的重要分支，實(shí)現(xiàn)額定電壓下系統(tǒng)的無功平衡是系統(tǒng)運(yùn)行的重 要目標(biāo)之一，是維持系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的關(guān)鍵。風(fēng)電、光伏等新能源接入電力系統(tǒng)后，較單一 常規(guī)電源接入系統(tǒng)的情況，由于本身出力特性的不同，系統(tǒng)潮流分布、節(jié)點(diǎn)電壓等參數(shù)會(huì)因 此受到影響，進(jìn)行專門的電壓穩(wěn)定性分析很有必要。
[0003] 對(duì)于電力系統(tǒng)中常規(guī)電源的研究早已開展，而對(duì)于風(fēng)電、光伏等多種電源的研究 目前主要集中于潮流計(jì)算中的建模，無功功率及電壓控制，電能質(zhì)量等方面。在電壓穩(wěn)定分 析與控制方面，電網(wǎng)分區(qū)控制的概念為電壓穩(wěn)定控制提供了有效思路，目前已經(jīng)存在一些 電力系統(tǒng)的分區(qū)方法。然而，在多源系統(tǒng)方面，目前還沒有一種對(duì)多種電源進(jìn)行較為詳細(xì)建 模且綜合考慮多源出力及負(fù)荷的波動(dòng)性的電壓穩(wěn)定分區(qū)方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提出一種基于全時(shí)間框架及無功電壓靈敏度的分析方法，用以 對(duì)含可再生能源電源（包括大型風(fēng)電場(chǎng)及光伏電站）及常規(guī)電源的多種電源系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)及 電壓穩(wěn)定的智能分區(qū)。該方法求得多源共同接入的電力系統(tǒng)中電壓穩(wěn)定薄弱區(qū)域的分布， 進(jìn)而對(duì)薄弱區(qū)域進(jìn)行針對(duì)性的無功補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)無功功率就地平衡，為電壓穩(wěn)定控制提供依 據(jù)。本發(fā)明能夠綜合考慮多種電源出力特性及負(fù)荷波動(dòng)性，有助于有效地提高含多種電源 電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種計(jì)及電壓穩(wěn)定的多源系統(tǒng)分區(qū)方法，包括下 列步驟：
[0006] 步驟一、以某段時(shí)間為研究對(duì)象，在時(shí)間段內(nèi)以相同時(shí)間間隔選取若干個(gè)時(shí)間斷 面；
[0007] 步驟二、對(duì)于第一個(gè)時(shí)間斷面，根據(jù)系統(tǒng)總有功負(fù)荷曲線得到該時(shí)間斷面系統(tǒng)總 負(fù)荷值，在此基礎(chǔ)上對(duì)各節(jié)點(diǎn)負(fù)荷進(jìn)行增長(zhǎng)；根據(jù)發(fā)電計(jì)劃曲線得到該時(shí)間斷面常規(guī)發(fā)電 機(jī)的有功出力，根據(jù)有功出力預(yù)測(cè)曲線得到該時(shí)間斷面風(fēng)電及光伏的出力，對(duì)多種電源進(jìn) 行出力增長(zhǎng)與分配；此過程持續(xù)進(jìn)行，直到到達(dá)系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定臨界點(diǎn)；
[0008] 步驟三、進(jìn)行模態(tài)分析，求解該時(shí)間斷面的電壓穩(wěn)定最薄弱節(jié)點(diǎn)并記錄；
[0009] 步驟四、按照步驟二和步驟三，遍歷所有的時(shí)間斷面，并對(duì)所有時(shí)間斷面下記錄的 最薄弱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行篩選，得到出現(xiàn)頻率最大的薄弱節(jié)點(diǎn)，作為全時(shí)間尺度薄弱節(jié)點(diǎn)；
[0010] 步驟五、對(duì)步驟四所得各薄弱節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)頻率數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總求解結(jié)果為全時(shí)間尺度 薄弱節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間斷面，并在這些時(shí)間斷面下按照無功電壓靈敏度關(guān)系分別求取薄弱 區(qū)域，將所求得的這些薄弱區(qū)域取交集，剔除接線上沒有聯(lián)系的節(jié)點(diǎn)，形成全時(shí)間框架下的 薄弱區(qū)域。
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0012] 本發(fā)明針對(duì)多種電源接入的電力系統(tǒng)，進(jìn)行計(jì)及電壓穩(wěn)定的薄弱區(qū)域的劃分。本 發(fā)明提出的全時(shí)間框架電壓穩(wěn)定薄弱區(qū)域分析方法，能夠綜合考慮包括風(fēng)電、光伏的非常 規(guī)電源出力波動(dòng)性以及負(fù)荷的變動(dòng)性，切合多源系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況。電壓穩(wěn)定薄弱區(qū)域的 求取對(duì)于改善系統(tǒng)電壓穩(wěn)定具有重要的指導(dǎo)意義，能夠給出具有針對(duì)性的無功補(bǔ)償安裝方 式，能夠較好地提高多源系統(tǒng)電壓穩(wěn)定裕度，對(duì)于多源系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定監(jiān)視與控制以及保 證系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性具有重要的意義。對(duì)于作為研究對(duì)象的時(shí)間以及時(shí)間間隔，可以根據(jù)風(fēng) 電場(chǎng)及光伏電站規(guī)劃的需要以及出力波動(dòng)的情況進(jìn)行有代表性地選擇，從而能夠計(jì)算出具 有實(shí)際指導(dǎo)意義的電壓穩(wěn)定薄弱區(qū)域的分布情況。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1是本發(fā)明計(jì)及電壓穩(wěn)定的多源系統(tǒng)分區(qū)方法整體實(shí)施流程圖；
[0014] 圖2是本發(fā)明中電壓穩(wěn)定臨界點(diǎn)（SNB點(diǎn)）示意圖；
[0015] 圖3是本發(fā)明實(shí)例的系統(tǒng)接線網(wǎng)絡(luò)示意圖；
[0016] 圖4是圖3所示實(shí)例的系統(tǒng)分區(qū)結(jié)果示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0018] 現(xiàn)以圖3所示的系統(tǒng)接線網(wǎng)絡(luò)為例，詳細(xì)說明本發(fā)明提出的一種計(jì)及電壓穩(wěn)定的 多源系統(tǒng)分區(qū)方法，包括如下步驟，其實(shí)施流程圖如圖1所示。
[0019] 步驟一：以某段時(shí)間為研究對(duì)象，在時(shí)間段內(nèi)以相同時(shí)間間隔選取若干個(gè)時(shí)間斷 面。
[0020] 在本實(shí)例的全時(shí)間框架分析中，作為研究對(duì)象的時(shí)間段T選為24小時(shí)，Λ T取1小 時(shí)，貝1J所抽取的時(shí)間斷面數(shù)m = 24,每一個(gè)時(shí)間斷面Tji = 0, 1，;
[0021] 步驟二：對(duì)于第一個(gè)時(shí)間斷面，根據(jù)系統(tǒng)總有功負(fù)荷曲線得到該時(shí)間斷面系統(tǒng)總 負(fù)荷值，在此基礎(chǔ)上對(duì)各節(jié)點(diǎn)負(fù)荷進(jìn)行增長(zhǎng)；根據(jù)發(fā)電計(jì)劃曲線得到該時(shí)間斷面常規(guī)發(fā)電 機(jī)的有功出力，根據(jù)有功出力預(yù)測(cè)曲線得到該時(shí)間斷面風(fēng)電及光伏的出力，對(duì)多種電源進(jìn) 行出力增長(zhǎng)與分配；此過程持續(xù)進(jìn)行，直到到達(dá)系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定臨界點(diǎn)（SNB點(diǎn)），如圖2 所示。
[0022] 以系統(tǒng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)總有功負(fù)荷變化量λ為參數(shù)的潮流方程可表示為：
[0023]

【權(quán)利要求】
1. 一種計(jì)及電壓穩(wěn)定的多源系統(tǒng)分區(qū)方法，包括下列步驟： 步驟一、以某段時(shí)間為研究對(duì)象，在時(shí)間段內(nèi)以相同時(shí)間間隔選取若干個(gè)時(shí)間斷面； 步驟二、對(duì)于第一個(gè)時(shí)間斷面，根據(jù)系統(tǒng)總有功負(fù)荷曲線得到該時(shí)間斷面系統(tǒng)總負(fù)荷 值，在此基礎(chǔ)上對(duì)各節(jié)點(diǎn)負(fù)荷進(jìn)行增長(zhǎng)；根據(jù)發(fā)電計(jì)劃曲線得到該時(shí)間斷面常規(guī)發(fā)電機(jī)的 有功出力，根據(jù)有功出力預(yù)測(cè)曲線得到該時(shí)間斷面風(fēng)電及光伏的出力，對(duì)多種電源進(jìn)行出 力增長(zhǎng)與分配；此過程持續(xù)進(jìn)行，直到到達(dá)系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定臨界點(diǎn)； 步驟三、進(jìn)行模態(tài)分析，求解該時(shí)間斷面的電壓穩(wěn)定最薄弱節(jié)點(diǎn)并記錄； 步驟四、按照步驟二和步驟三，遍歷所有的時(shí)間斷面，并對(duì)所有時(shí)間斷面下記錄的最薄 弱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行篩選，得到出現(xiàn)頻率最大的薄弱節(jié)點(diǎn)，作為全時(shí)間尺度薄弱節(jié)點(diǎn)； 步驟五、對(duì)步驟四所得各薄弱節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)頻率數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總求解結(jié)果為全時(shí)間尺度薄 弱節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間斷面，并在這些時(shí)間斷面下按照無功電壓靈敏度關(guān)系分別求取薄弱區(qū) 域，將所求得的這些薄弱區(qū)域取交集，剔除接線上沒有聯(lián)系的節(jié)點(diǎn)，形成全時(shí)間框架下的薄 弱區(qū)域。
【文檔編號(hào)】H02J3/00GK104242308SQ201410504657
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】魏煒, 李佳龍, 曾沅 申請(qǐng)人:天津大學(xué)