[发明专利]电力系统暂态稳定输电断面功率极限区间的识别方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统计算与分析技术领域。

背景技术

输电断面功率是电力系统调度运行人员监视电网安全运行水平的关键指标，电力系统暂态安全稳定断面极限功率计算与分析是电力系统安全稳定经济运行与控制的重要内容之一，目前输电断面功率极限计算方式是电网调度运行人员根据经验先确定发电机、负荷的功率调整方式，再通过暂态安全稳定时域仿真计算，最终确定输电断面的功率极限。实际上，输电断面功率极限与电网的运行方式和功率调整方式紧密相关，也就是说，如果电网实际运行的发电机、负荷功率调整方式与凭经验设置的功率调整方式不一致，则按目前的计算方式计算出来的输电断面功率极限可能是很保守的，也有可能是非常冒进的。

随着新能源发电规模的不断增大和电力市场的逐步推进，发电机的调整方式难以按调度运行人员的要求预先设定，此外，母线负荷的变化也是难以准确预测的，不同母线负荷之间的相对变化的比例更是难以预测。因此，目前的输电断面功率极限的计算方式急需改进。由于输电断面功率极限与电网的运行方式和功率调整方式紧密相关，如果能够准确地计算出输电断面功率极限所在的区间，即功率极限最小值和功率极限最大值，就可以为电网的安全稳定运行，特别是经济运行，提供非常重要的决策依据。

发明内容

本发明目的是：确定电力系统暂态稳定输电断面的功率极限区间，为电网的安全稳定经济运行，提供决策依据。

本发明采用以下的技术方案来实现，包括下述步骤：

1)针对电网当前运行方式，采用暂态功角稳定量化评估方法和暂态电压安全稳定量化评估方法对输电断面暂态安全稳定考核故障集中每个故障分别进行暂态安全稳定评估，得到每个故障的暂态功角稳定模式(暂态功角稳定裕度、发电机的主导分群模式、临界发电机群和余下发电机群中各台发电机的参与因子)和暂态电压安全稳定模式(暂态电压安全稳定裕度、负荷参与因子)；

2)依据发电机、负荷的参与因子、功率对输电断面功率的灵敏度和暂态功角稳定裕度、暂态电压安全稳定裕度计算出每台可调发电机、每个可调负荷对输电断面功率极限的影响因子；

3)若计算输电断面功率极限的最小值，则进入第4)步，若计算输电断面功率极限的最大值，则进入第5)步；

4)根据发电机和负荷对输电断面功率极限的影响因子，确定用于计算输电断面功率极限区间下限(最小值)的送、受端发电机和负荷的调整方式，采用迭代方式计算出输电断面功率极限的最小值；

5)根据发电机和负荷对输电断面功率极限的影响因子，确定用于计算输电断面功率极限区间上限(最大值)的送、受端发电机和负荷的调整方式，采用迭代方式计算出输电断面功率极限的最大值。

本发明的有益效果在于，本发明基于输电断面考核故障的暂态功角稳定模式和暂态电压安全稳定模式，分别提出发电机和负荷对输电断面功率极限的影响因子计算方法，并考虑了可调发电机和负荷的实际调整空间，以及发电机的投入和退出，给出了电网当前运行方式下输电断面暂态安全稳定极限功率区间的计算方法。本发明克服了电力系统计算与分析人员凭经验设置功率调整方式计算输电断面功率极限的缺点，解决了该计算方式计算出来的输电断面功率极限可能是很保守的，也有可能是非常冒进的问题，可以为电网的安全稳定运行，特别是经济运行，提供非常重要的决策依据。

附图说明

图1是本发明方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图1，对本发明方法进行详细描述。

图1中步骤1描述的是针对电网当前运行方式的暂态安全稳定量化评估，即针对电网当前运行方式，采用暂态功角稳定量化评估方法和暂态电压安全稳定量化评估方法对输电断面暂态安全稳定考核故障集中每个故障分别进行暂态安全稳定评估，得到每个故障的暂态功角稳定模式(暂态功角稳定裕度、发电机的主导分群模式、临界发电机群和余下发电机群中各台发电机的参与因子)和暂态电压安全稳定模式(暂态电压安全稳定裕度、负荷参与因子)。

图1中步骤2描述的是发电机、负荷对断面输电功率极限的影响因子计算，即依据发电机、负荷的参与因子、功率对输电断面功率的灵敏度和暂态功角稳定裕度、暂态电压安全稳定裕度，分别采用公式(1)、公式(2)来计算功率可调发电机和可调负荷对暂态安全稳定输电断面功率极限的影响因子。