[发明专利]一种考虑N-1可靠性的电网分区负荷裕度计算方法及装置

说明书

本发明公开了一种考虑N‑1可靠性的电网分区负荷裕度计算方法，该方法基于目标电网的实际或预测运行断面，通过基态潮流计算与高电压等级的拓扑搜索分区，获取目标电网的分区状态与每个分区内的设备信息；在分区内关键设备N‑1情况下，通过调节分区发电至满发，再按照设定步长增加分区内负荷，并在每次负荷增发后计算全网连续潮流，迭代至出现设备越限，进而计算得到该分区负荷裕度。本方法在考虑电网分区与N‑1可靠性的前提下，能够快速并准确地计算电网分区发用电平衡能力与负荷裕度，为电网提供分区负荷裕度在线测算与监视告警功能，具有广泛的推广价值和应用前景。

技术领域

本发明属于电力系统运行自动化技术领域，具体涉及一种考虑N-1可靠性的电网分区负荷裕度计算方法，还涉及一种考虑N-1可靠性的电网分区负荷裕度计算装置。

背景技术

电力系统中电源侧以光伏、风电为代表的分布式清洁能源容量及渗透率持续增长，其出力波动性与不确定性给电网运行稳定性与可靠性带来挑战；负荷侧以电动汽车、储能设备等为代表的具备源荷双重特征的新型负荷比重不断上升，负荷聚合商、智能楼宇、电采暖等新的用能形式不断涌现。需要在保障电网运行安全可靠的前提下，进一步提升电网运行的经济性、灵活性，支撑电力系统源网荷储协同互动体系。

由于当前电网运行中负荷类型与分布式电源的类型多元化，源荷实时功率受多方面因素影响实时变化，难以准确预估电网运行中区域负荷距离限值的状况，给电网调度工作的带来不便，亟需一种有效的负荷裕度测算监视手段。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种考虑N-1可靠性的电网分区负荷裕度计算方法，通过分区内关键设备的N-1模拟，调节分区发电至满发，再按照设定步长增加分区内负荷，迭代调整负荷直至发送设备越限状况，计算得到分区的负荷裕度，实现实时负荷裕度监测。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案。

第一方面，本发明提供了一种考虑N-1可靠性的电网分区负荷裕度计算方法，包括以下过程：

获取目标电网初始断面数据，根据电网断面数据对电网进行拓扑搜索分区，获得各个分区内的设备集合与分区状态信息；所述设备集合包括：分区发电机集合、分区关键主变集合、各类负荷以及等值负荷；

针对每个分区，对分区内设备集合中每个关键设备分别进行N-1模拟：

基于分区状态信息，计算分区内发电调至满发后对应分区内每个负荷有功的调整量，待分区负荷调整后重新计算全网潮流；

确定后续负荷调整步长迭代增加分区内各负荷有功值，直至刚好出现分区内设备越限的状况；

计算分区内每个关键设备N-1状况下的负荷裕度；

选取分区内所有关键设备N-1状况下的负荷裕度中最小值作为该分区的负荷裕度。

可选的，所述根据电网断面数据对电网进行拓扑搜索分区，包括：

断开电网中电压等级大于高电压等级阈值HVL的所有线路，进行网络拓扑的连通性搜索；

将单个可连通区域作为对应分区结果中的一个分区。

可选的，所述对分区内设备集合中每个关键设备进行N-1模拟，包括：

所述分区内设备集合中关键设备是指分区内各个火电发电机组和分区最高电压等级的关键主变；

对分区内某个火电发电机进行N-1模拟的过程是：修改设定电网断面数据中该发电机出力为0；

对分区内某个关键主变的N-1模拟的过程是：修改设定电网断面数据中连接该主变的各断路器与刀闸全部断开。

可选的，所述计算分区内发电调至满发后对应分区内每个负荷有功的调整量，包括：