[发明专利]一种电力系统高频切机策略整定方法

说明书

本发明公开了一种电力系统高频切机策略整定方法，属于电力系统及其自动化技术领域。本发明利用配置高频切机策略机组总容量和系统最大外送功率的关系来确定是否增加高频切机轮次，利用系统正常运行时可接受的最大频率确定高频切机首轮频率启动定值，考虑前序轮高频切机策略，利用暂态频率安全约束和稳态频率不越限的限制条件，求系统外送极限来确定各轮次的高频切机配置量，根据每个电厂只选一台机组原则，在备选机组库中按照机组频率安全裕度从小到大顺序选取机组配置高频切机策略。本发明能兼顾机组安全和系统安全实现机网协调，避免严重故障下机组无序跳机，提高电网抵御严重故障的能力，为电力系统高频切机优化控制提供量化分析与决策支持。

技术领域

本发明属于电力系统及其自动化技术领域，更准确地说，本发明涉及一种电力系统高频切机策略整定方法。

背景技术

目前，随着超、特高压交直流、大容量输电网络的建设的发展，在向目标网架过渡期间，互联的交流断面联系仍比较薄弱。极端情况下，交流断面解列后，会导致送端断网存在高频问题。因此，电网高频切机是电网严重故障下频率稳定控制的最后一道防线。

按照国家电网公司《电力系统安全稳定导则》的要求，电力系统必须合理安排高频切机顺序及所切机组数量，以保证系统安全运行。然而，由于缺乏量化分析技术，目前高频切机策略配置缺乏系统性配置方法，通常通过人为试凑等方法确定初步方案，然后通过仿真校核策略适应性，并进行局部调整。显然，这种调整较难适应具体情况的要求。

电力系统暂态稳定量化分析技术的日益成熟，为规范和优化电力系统高频切机策略整定提供了有利条件。如能够根据机组实际承受频率波动能力，设置频率考核二元表，计算故障下机组频率安全裕度，并将频率安全裕度较小的机组优先配置高频切机策略，则可避免系统高频时机组无序跳机，从而提高控制方案适应性，有利于提高电网抵御严重故障的能力。

发明内容

本发明目的是：针对现有技术中高频切机策略配置方式的不足，提供一种电力系统高频切机策略整定方法。该方法量化电力系统严重故障后出现的频率问题以及各台机组承受频率扰动的能力，利用配置高频切机策略机组总容量和系统最大外送功率的关系来确定是否增加高频切机轮次，利用系统正常运行时可接受的最大频率确定高频切机首轮频率启动定值，并考虑前序轮高频切机策略，利用暂态频率安全约束和稳态频率不越限的限制条件，求系统外送极限来确定各轮次的高频切机配置量，根据每个电厂只选一台机组原则，在备选机组库中按照机组频率安全裕度从小到大顺序依次选取机组配置高频切机策略。通过以上方式，该方法将承受频率扰动能力差的机组优先配置高频切机策略，实现机网协调，从而可以避免严重故障下机组无序跳机，提高电网抵御严重故障的能力。

具体地说，本发明是采用以下技术方案实现的，包括以下步骤：

1)设定高频切机策略整定边界条件，该边界条件包括以下3个部分：

电网最大外送功率P_max，该值根据电网运行计划进行确定；

备选机组库以及备选机组库中每台机组的可承受频率波动能力，假设备选机组库共有N台备选机组，第i台机组容量为P_i，则备选机组库中各机组的可承受频率波动能力用二元表(f_i,t_i)表示，其中f_i为第i台机组频率偏移，t_i为第i台机组允许持续时间；

系统正常运行时可接受的最大频率f_max、系统严重故障下可承受的频率波动能力以及严重故障下稳态频率约束f_d≤f≤f_g，其中，系统严重故障下可承受的频率波动能力用二元表(f_s,t_s)表示，f_s为系统负荷母线最大频率偏移，t_s为负荷母线允许持续时间，f为系统故障后稳态频率，f_d为稳态频率下限定值，f_g为稳态频率上限定值；