[发明专利]一种电网紧急状态下的启动动态分区方案的方法

说明书

技术领域

本发明属于大电网紧急控制技术领域，具体来说，涉及一种电网紧急状态下的启动动态分区方案的方法。

背景技术

区域电网互联、特高压交直流系统的迅速发展以及远距离大容量输电格局的基本形成都大大加强了大电网间的电气联系。这种全局性、一体化的电力格局的发展将导致电网稳定特性更为复杂，加剧区域电网之间动态交互影响。

在这一背景下，电网紧急情况甚至故障情况下能否快速控制负荷、利用原有线路对分区供电网络进行合理重组，进而控制相关元件的潮流、提高分区无功电压支撑作用是决定电网保持安全稳定运行的关键。对于已实现了分层分区运行的电网来说，动态分区技术无疑是针对电网运行进行预防控制、使电网退出紧急状态的有效手段。此外，《国务院第599号令电力安全事故应急处置和调查处理条例》(下简称《599号令》)对电力系统发生不同程度事故情况下不同区域电网切负荷比例进行了明确的规定，合理应用电网动态分区技术能积极响应《599号令》，在最大程度上降低减供负荷比例，保证供电可靠性。

电网动态分区是一个综合性问题，需要对电网全局(包括安全稳定、短路电流以及供电可靠性等方面)有一个整体把握。而何时进行动态分区则是电网紧急状态动态分区技术研究的前提条件，其核心是需要根据系统所处的严重状况，判断是否需要采取分区方案，制定一个合理的启动动态分区方案的启动判据。目前在分区方案启动判据方面，相关研究还比较缺乏。

发明内容

技术问题：本发明所要解决的技术问题是：提供一种电网紧急状态下的启动动态分区方案的方法，以实现在电网紧急状态下，启动动态分区，保证供电可靠性。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种电网紧急状态下的启动动态分区方案的方法，该方法包括如下步骤：

步骤10)测算电网中的各分区电网中的薄弱节点的阻抗模指标值；

步骤20)建立如式(1)所示的功率裕度与阻抗模指标之间的关系式；

式(1)

上式中，K_P表示功率裕度；V_index表示阻抗模指标；θ表示网络等值阻抗角；表示负荷阻抗角；

步骤30)根据设定的功率裕度限定值和式(1)，测算阻抗模指标阈值；

步骤40)将步骤10)测得的分区电网中所有薄弱节点的阻抗模指标值与步骤30)测得的阻抗模指标阈值进行比较，如果分区电网中任意一个薄弱节点的阻抗模指标值小于阻抗模指标阈值，则启动动态分区方案；否则该时刻的分区电网电压安全，返回步骤10)。

进一步，所述的阻抗模指标阈值为0.358。

有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：

本发明的方法首先确定使用基于戴维南等值的阻抗模指标对节点电压进行稳定性分析，再确定阻抗模指标和功率裕度之间的关系，并根据事先确定的功率裕度的限定值，确定电网紧急状态下阻抗模指标阈值，最后对分区中薄弱节点进行指标计算，一旦存在节点的阻抗模指标值低于阻抗模指标阈值，则启动动态分区方案。该方法巧妙地将电压指标值与给定的功率裕度进行关联，算出阻抗模指标阈值，从而使分区方案启动阈值更真实可信。另外，本发明的方法从电源侧有功/无功响应支撑能力不足以及重载情况下出现负荷突变情况进行考虑。这些因素将主要导致分区电网出现频率、电压、短路电流问题。针对目前区域电网互联的电力格局，除非出现孤岛运行，一般频率问题发生的概率不是很大，主要还是电压问题。因此电网紧急状态下动态分区方案启动判据集中考虑电压指标。这样启动更加有效和准确。本发明的方法中，采用静态电压指标进行分析，能较准确地反映分区中各个节点的电压稳定水平，判断分区电网是否处于紧急状态，具有计算简单、可操作性强等优势。

附图说明

图1为本发明的流程框图；

图2为节点电压戴维南等值系统图。

具体实施方式

下面参照附图并结合实施例对本发明作进一步详细描述。但是本发明不限于所给出的实施例。

电网紧急状态主要指各种运行约束条件被打破后电网进入不稳定的状态，本发明针对的动态分区技术主要针对电网受到内外部扰动后，由于自身的脆弱性，进入非正常运行状态。这种状态未必一定会出现约束条件越限的情况。当运行约束留有的裕度小于某一阈值时，即可以认为电网进入紧急状态。本文分别考虑电源侧和负荷侧超常变化时可能导致电网进入紧急状态的因素，如电源有功/无功响应支撑能力不足、风电等间歇性新能源功率剧烈波动、重载情况下出现负荷突变等方面。