[发明专利]大电网薄弱热稳定断面搜索及限额制定的在线计算方法

说明书

一种大电网薄弱热稳定断面搜索及限额制定的在线计算方法，包括以下步骤：利用直流潮流法计算大电网单一元件故障后的潮流转移，获得其他元件上的潮流变化量与故障相关元件初始潮流之间的潮流转移线性表达式；筛选风险支路和威胁元件，并通过风险支路加威胁元件的原则确定薄弱热稳定断面；根据潮流转移线性表达式，采用风险加权的薄弱热稳定断面监控指标构造方法构造断面监控指标及制定断面限额；合并由并联支路构成的相近断面；对并联支路构成的断面监控指标及限额进行优化；采用交流潮流法修正监控指标中的潮流转移比。本设计适应于在线应用，且所得出的断面及限额与电力系统运行方式实时匹配，不受系统运行方式变化的限制。

技术领域

本发明涉及电力系统安全稳定分析领域，尤其涉及一种大电网薄弱热稳定断面搜索及限额制定的在线计算方法。

背景技术

目前，我国电网调度运行中对输电断面热稳定安全的防控主要通过确定输电断面构成元件、确定断面限额及实时监控三个环节来实施。根据《电力系统安全稳定导则》中的N-1原则，必须确保电力系统发生任一元件无故障或故障断开后，其他元件不过负荷，该约束称为电力系统的热稳定约束。为了保证电力系统实时满足热稳定约束，针对电力系统正常运行方式及N-1方式，调控机构均需要事先确定输电断面构成及各断面的有功控制限额，并由调控人员将这些断面的有功实时控制在限额以内，这些断面称为热稳定断面，对应的限额称为热稳定限额。

目前，我国调控机构采用的输电断面构成及控制限额均由电网运行方式专业人员通过离线分析、人工选择确定。一方面，由于人类计算能力的局限性，人工发现的断面通常只反映极端运行方式下电网的薄弱环节，对在线运行方式变化的适应性不强。随着大规模间歇性新能源接入和不同季节电源开机方式的显著变化，电网潮流方式变化更加频繁和显著，关键的输电断面可能频繁发生变化，传统的离线分析方法已难以实时匹配电网运行方式的快速变化，可能导致关键断面的遗漏，严重危及电网安全稳定运行。另一方面，调度运行实践表明，受开机方式及负荷等因素的影响，在不同运行方式下热稳极限可能会有较大变化，而离线限额是各种运行方式下的最小限额，因此在大多数运行方式下该限额过于保守，限制了设备的输变电能力。然而，部分区域电网在近几年高峰用电时段屡屡出现因断面卡口造成的电力传输受阻的情况，已严重影响到持续可靠供电。研究实时匹配系统运行方式的输电断面在线搜索方法已成为电力调度中的一项迫切需求。

我国目前采用的离线计算确定的断面及限额方法较为粗放，无法实时匹配电网实时运行方式，输电断面有可能遗漏造成安全风险，而且限额过于保守限制了断面的输变电能力，难以满足当前调度运行的精细化需求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的离线断面及限额无法匹配电网实时运行方式的缺陷与问题，提供一种适应于在线应用，且所得出的断面及限额与运行方式实时匹配，不受系统运行方式变化限制的大电网薄弱热稳定断面搜索及限额制定的在线计算方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种大电网薄弱热稳定断面搜索及限额制定的在线计算方法，该方法包括以下步骤：

A、计时器达到计算周期T，则启动一轮计算，获取当前大电网运行方式数据，包括大电网网络拓扑连接关系、各元件模型参数、运行参数；

B、利用直流潮流法计算大电网单一元件故障后的潮流转移，获得其他元件上的潮流变化量与故障相关元件初始潮流之间的潮流转移线性表达式；

C、将各故障元件初始潮流代入潮流转移线性表达式，确定故障后其他各元件的潮流后，筛选风险支路和威胁元件，并通过风险支路加威胁元件的原则确定薄弱热稳定断面；

D、根据潮流转移线性表达式，采用风险加权的薄弱热稳定断面监控指标构造方法构造断面监控指标及制定断面限额；

E、合并由并联支路构成的相近薄弱热稳定断面；

F、根据并联支路的潮流比例固定的特点，对并联支路构成的薄弱热稳定断面的监控指标及限额进行优化；