[发明专利]一种电力系统黑启动方法及系统

权利要求书

1.一种电力系统黑启动方法，其特征在于，包括：

S1、按照与已启动机组的母线之间的连接关系对未启动机组进行划分，获得未启动区域；

S2、在距离所述已启动机组最近的所述未启动区域内，按照设定指标对所述未启动区域内的所有未启动机组进行从大到小的排序，获得未启动机组序列；

S3、将所述未启动发电机序列中排列首位的所述未启动机组作为目标机组；判断所述目标机组是否满足启动条件，若满足，则将所述目标机组放入待启动机组集合；

S4、重复执行步骤S3，直至所述未启动机组序列内所有符合所述启动条件的机组均放入所述待启动机组集合；

S5、启动所述待启动机组集合内的机组；并依据OPF算法对已启动区域内电力系统进行计算，获取此时已启动机组出力参数；根据所述已启动机组参数更新步骤S1中的初始状态，并重复执行步骤S2至S4，直到遍历所述未启动机组序列中的每一台未启动机组；

S6、对剩余的未启动区域，重复执行步骤S1至步骤S5，直至所有符合所述启动条件的机组启动。

2.根据权利要求1所述的电力系统黑启动方法，其特征在于，所述设定指标为：

Pr＝k/R

其中，R为所述未启动机组所需的启动功率，k为所述未启动机组的爬坡率。

3.根据权利要求1所述的电力系统黑启动方法，其特征在于，所述判断所述目标机组是否满足启动条件，包括：

根据所述OPF算法对所述目标机组进行计算，获取计算结果；以及，将所述目标机组和此时待启动机组集合内机组的启动功率分配给所述已启动机组以进行系统频率校验；

若所述计算结果收敛且所述系统频率校验通过，则确认所述目标机组符合所述启动条件。

4.根据权利要求1所述的电力系统黑启动方法，其特征在于，在执行步骤S3时，若所述目标机组不符合启动条件，则跳过所述不符合启动条件的目标机组，继续执行步骤S4。

5.根据权利要求1所述的电力系统黑启动方法，其特征在于，所述的按照与已启动机组的母线之间的连接关系对未启动机组进行划分，获得未启动区域，具体为：

若当前已启动区域的母线集合为Ω₀，与Ω₀直接相连的母线集合为I₁，Ω₁＝I₁∪Ω₀，则与Ω_k直接相连的母线集合为I_k+1，Ω_k+1＝I_k+1∪Ω_k；以所述Ω₁至Ω_k为依据进行划分形成相应的未启动区域。

6.根据权利要求1所述的电力系统黑启动方法，其特征在于，所述根据所述计算结果更新步骤S1中的初始状态，具体为：

根据计算OPF获取的已启动机组的出力大小，更新步骤S1中的初始状态；所述初始状态包括，已充电的节点编号、未启动发机组编号、已启动机组编号、已启动机组的出力、当前的时间、已启动发电机启动时刻。

7.根据权利要求1所述的电力系统黑启动方法，其特征在于，所述OPF算法的目标函数为：

其中，n_G为启动开始时已启动机组的台数，k_i为机组i的爬坡率，为启动结束时机组i的有功功率,为OPF算法中机组有功出力模型中的爬坡线延长线与机组启动起始时间t^s的交点的纵坐标。

8.根据权利要求7所述的电力系统黑启动方法，其特征在于，所述的计算方法为：

其中，为启动前机组i的有功功率，t_i1为机组启动开始爬坡的时间。

9.根据权利要求7所述的电力系统黑启动方法，其特征在于，所述依据OPF算法进行计算，并获取计算结果的过程中，机组出力受上下限条件约束；所述电力系统运行状态应满足节点潮流方程的约束：所述电力系统内各节点电压在安全范围内。

10.一种基于发电机并行启动的电力系统黑启动系统，其特征在于，包括：

第一处理模块，用于按照与已启动机组的母线之间的连接关系对未启动机组进行划分，获得未启动区域；

第二处理模块，用于在距离所述已启动机组最近的所述未启动区域内，按照设定指标对所述未启动区域内的所有未启动机组进行从大到小的排序，获得未启动机组序列；

第三处理模块，用于将所述未启动发电机序列中排列首位的所述未启动机组作为目标机组；判断所述目标机组是否满足启动条件，若满足，则将所述目标机组放入待启动机组集合；

第一控制模块，用于控制所述第一处理模块、第二处理模块和第三处理模块依次处理未启动机组序列内的剩余未启动机组；直至所述未启动机组序列内所有符合所述启动条件的机组放入所述待启动机组集合；

第二控制模块，用于启动待启动机组集合内的机组，并依据OPF算法对所有已启动机组进行计算，根据计算结果更新所述第一处理模块的初始状态；并控制第二处理模块、第三处理模块以及第一控制模块依次对未启动机组进行处理，直到遍历所述未启动机组序列中的每一台未启动机组；

第三控制模块，用于控制所述第一处理模块、第二处理模块和第三处理模块以及第一控制模块和第二控制模块依次对剩余未启动机组进行处理，直至所有符合所述启动条件机组启动。