[发明专利]电力系统在线暂态安全稳定评估预想故障筛选方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统分析技术领域，适用于电力系统在线安全稳定评估。

背景技术

在此处键入背景技术描述段落在线暂态安全稳定（简称：暂稳）评估现已成为大电网调度运行的迫切需求，其计算周期一般要求在5分钟之内。随着电力系统规模的增大，需要进行在线暂稳评估的预想故障数会很大，单个故障的暂稳评估时间也会变长。对于数千台发电机、数万个计算节点的大电网，如果不对预想故障进行筛选，在5分钟之内完成上万个预想故障的暂稳评估，则需要配置大量的计算资源。通常的解决方法是电网调度运行人员凭离线分析经验筛选出少量的预想故障，进行在线暂稳评估，其可靠性与电网调度运行人员的经验紧密相关。因此，急需提出电力系统在线暂稳评估预想故障筛选方法，降低预想故障集的设置与电网调度运行人员经验的依赖程度。

专利“电力系统在线安全稳定评估预想故障集自适应筛选方法”（ZL 2008 1 0243660.7）基于所有预想故障的安全稳定裕度和模式计算电力系统中发电机、母线等对安全稳定的综合影响因子，再综合考虑相应元件在电力系统前后两次运行状态中的潮流变化，来确定故障筛选裕度门槛值的提升量。本发明基于单个预想故障的暂态功角稳定、暂态电压跌落安全、暂态电压稳定和暂态频率偏移安全的裕度及模式信息，结合该故障安全稳定模式中相关元件的潮流变化和投/退等信息，分别估算出新的运行状态下该故障的暂态功角稳定、暂态电压跌落安全、暂态电压稳定和暂态频率偏移安全的裕度，并确定其相应的安全稳定模式。与已有专利技术相比，本发明一方面考虑了不同元件潮流的变化对安全稳定裕度影响的双向性，另一方面考虑了不同安全稳定机理的差别和元件投/退对安全稳定裕度与模式的影响，因此，本发明的筛选效率通常情况下会更高。

发明内容

本发明目的是：从预想故障集中筛选出需要重新评估暂稳的所有严重故障，减少电力系统在线暂稳评估的计算时间。

本发明采用以下的技术方案来实现，包括下述步骤：

1）   若某一预想故障是首次进行在线暂稳评估，则采用基于时域仿真的暂稳量化分析方法对该故障进行暂稳评估，计算出相应的暂态功角稳定裕度、发电机分群模式及按分群模式进行同调等值计算后的两台等值机之间的互电抗，暂态电压跌落安全裕度与薄弱节点，暂态电压稳定裕度与薄弱负荷，以及暂态频率偏移安全裕度与薄弱节点、薄弱发电机等信息；否则，直接进入下一步；

2）   综合考虑该故障在上一次在线暂稳评估中得到的暂稳裕度与模式，以及与本次计算对应的电力系统运行状态，相对于上一次的发电机出力变化、负荷变化以及元件投/退等关键影响因素，分别进行暂态功角稳定裕度与发电机分群模式，暂态电压跌落安全裕度与薄弱节点，暂态电压稳定裕度与薄弱负荷，以及暂态频率偏移安全裕度与薄弱节点、薄弱发电机的估算与识别；

3）   应用暂稳裕度随时间增大而减小的裕度-时间函数，来计及电力系统运行状态变化中其它因素对暂稳裕度的影响，在上述估算值的基础上，分别进行该故障的暂态功角稳定裕度、暂态电压跌落安全裕度、暂态电压稳定裕度和暂态频率偏移安全裕度的估算；

4）   若该故障的暂态功角稳定裕度、暂态电压跌落安全裕度、暂态电压稳定裕度和暂态频率偏移安全裕度的估算值，均大于相应的故障筛选的裕度门槛值，则不对该故障进行基于时域仿真的暂稳评估，直接采用步骤2）确定的安全稳定模式和步骤3）估算出的裕度，作为该故障在新的运行状态下的暂稳评估结果；否则，对该故障采用基于时域仿真的暂稳量化分析方法重新进行暂稳评估。

效果和优点：

本发明基于暂稳量化分析理论，充分应用了电力系统上一次在线暂稳评估的结果，结合本次在线暂稳评估的电力系统运行断面与上一次评估断面之间的差异，对所有预想故障进行暂稳裕度估算，并重新确定安全稳定模式，以安全稳定裕度为指标进行故障筛选。由于通常情况下暂稳裕度不足的故障数占N-1预想故障全集的比例比较小，因此，采用本发明可从根本上克服电力系统在线暂稳评估预想故障集需要依赖电网调度运行人员经验进行设置的缺点，大幅度降低需要基于时域仿真的在线暂稳评估的预想故障集规模，提高在线暂稳评估的计算速度，推动大电网在线暂稳评估技术的实用化。

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。