[发明专利]一种互联电网扰动控制性能评价方法

摘要

本发明公开了一种互联电网扰动控制性能评价方法，包括以下步骤：设定互联电力系统的扰动参量；采集互联电力系统的扰动变量；计算扰动控制标准的启动条件；计算扰动控制性能评价指标；评价区域电网扰动控制性能。本发明明确设定互联电力系统的扰动参量，根据采集的互联电力系统扰动变量，计算扰动控制标准的启动条件。提出将频率偏差、大规模负荷波动、特高压线路波动、关键线路故障、直流外部联络线故障以及风电反调峰因素纳入到扰动控制标准启动条件中，定量地给出了设置原则，可适用于各电网不同的电源结构与负荷结构。对于达到启动条件的扰动，计算评价指标，依此展开评价，并对备用共享组的事故备用容量进行调整，是普适性较好的评价方法。

主权项

一种互联电网扰动控制性能评价方法，其特征在于：包括以下步骤：A、设定互联电力系统的扰动参量；所述的扰动参量包括安全频率偏差限值Δfd、特高压联络线功率波动限值LTr、关键机组发电容量Giloss、大规模负荷波动量Djloss、直流外部联络线额定输送容量MW、风电置信容量D0.9和评价时长T；B、采集互联电力系统的扰动变量；所述的扰动变量包括电网频率、特高压联络线功率、关键节点N‑1故障损失功率、区外直流损失功率、风电反调峰功率损失量；C、计算扰动控制标准的启动条件；所述的扰动控制标准启动条件包括频率越限、特高压线路波动越限、关键节点N‑1故障、直流外部联络线故障、风电反调峰；具体计算方法如下：C1、计算频率越限启动条件：x1=1,Δf≤-Δfd0,Δf>-Δfd---(1)]]>式中，x1＝0表示不启动扰动控制评价，x1＝1表示启动扰动控制评价；Δf为频率偏差，单位Hz；Δfd为系统安全频率偏差限值，单位Hz，国家电网公司有关频率质量相关企业标准规定：“互联电网频率的标准是50Hz，频率偏差不得超过±0.2Hz；在自动发电控制投运情况下，互联电网频率按50±0.1Hz控制；频率合格率不低于99.99％；”设定Δfd＝0.09Hz；C2、计算特高压线路波动越限启动条件：设区域i和区域j为特高压联络线互联两区域电网，特高压联络线功率越限ΔPTr≥LTr，ΔPTr为特高压联络线功率偏差，下标r为联络线编号，规定特高压联络线功率由区域i到区域j为正方向，区域i为特高压线路功率波动正偏差越限的一方，区域j为特高压线路功率波动负偏差越限的一方；LTr为特高压联络线功率波动限值，由联络线功率波动长期统计值的均方根算出；对区域i：x2i=1,ΔPTr≥LTr,ACEj<0,|Δf|≥0.19Hz0,ΔPTr<LTr∪(ΔPTr≥LTr,ACEi>0)∪(ΔPTr≥LTr,ACEj<0,0.09Hz≤|Δf|<0.19Hz)---(2)]]>对区域j：x2j=1,ΔPTr≥LTr0,ΔPTr<LTr---(3)]]>x2＝x2i+x2j    (4)式中，x2≥1表示启动扰动控制评价，x2＝0表示不启动扰动控制评价；ACEi，ACEj分别为区域i和区域j的区域控制偏差；C3、计算关键节点N‑1故障启动条件：x3=1,ΔPloss=Giloss∪ΔPloss=Djloss0,ΔPloss≠Giloss∩ΔPloss≠Djloss---(5)]]>式中，x3＝1表示启动扰动控制评价，x3＝0表示不启动扰动控制评价；ΔPloss为机组离线或负荷波动造成的功率损失；Giloss为电网调度根据容量以及地域条件预先计算出的关键机组发电容量，i＝1，2，…，NG为关键机组编号；Djloss为电网调度根据负荷规模以及地域条件预先计算出的大规模负荷波动量，j＝1，2，…，ND为大规模负荷编号；C4、计算直流外部联络线故障启动条件：x4=1,MWloss≥MW×α0,MWloss<MW×α---(6)]]>式中，x4＝1表示启动扰动控制评价，x4＝0表示不启动扰动控制评价；MWloss为直流外部联络线故障导致的功率损失量；MW为直流外部联络线额定输送容量；α为门槛系数，取值范围为60％到80％；C5、计算高峰时段风电反调峰启动条件：x5=1,ΔPloss≥D0.9×α0,ΔPloss<D0.9×α---(7)]]>式中，x5＝1表示高峰时段的风电反调峰，具备“一分钟内损失了大量发电功率”的特征，并且损失发电功率量超过限定值，启动扰动控制评价，x5＝0表示损失发电功率量低于限定值，不启动扰动控制评价；ΔPloss为高峰时段风电反调峰导致的功率损失量；D0.9为在置信度90％的情况下，基于有效载荷能力的风电置信容量；C6、计算扰动控制标准启动条件：x＝x1+x2+x3+x4+x5    (8)x≥1表示启动扰动控制性能评价；D、若启动扰动控制性能评价，则计算扰动控制性能评价指标；所述的控制性能评价指标为备用容量、扰动恢复率、运行备用调整因子和调整的运行备用容量；具体计算方法如下：D1、计算备用共享组总备用容量以及备用共享组内各控制区备用容量分配：PR＝MAX{PC，PMZ}    (9)PRi=PCiΣPCi×PRPCiΣPCi×PR<Σk=1NmPline(k)Σk=1NmPline(k)PCiΣPCi×PR≥Σk=1NmPline(k)---(10)]]>式中，PR为备用共享组总备用容量；PC为备用共享组总容量；PMZ为备用共享组最大事故容量；PRi为备用共享组内控制区i的备用容量；PCi为备用共享组内控制区i的容量；为传输断面m的有功功率，是构成该断面的Nm条线路功率之和；D2、计算扰动恢复率：Ri=|EACE0-EACE1EACE0|×100%EACE1×Δf>0100%EACE1×Δf≤0---(11)]]>式中，EACE0为事故开始时备用共享组内各控制区区域控制偏差之和；EACE1为扰动后T时间末各控制区区域控制偏差之和；T为评价时长，即扰动恢复时长，按区域情况直接选择10分钟或15分钟；D3、计算运行备用调整因子：式中，CRA季度为备用共享组事故备用调整因子；N季度为当前季度启动扰动控制性能评价总次数；Ri为第i次启动扰动控制性能评价的扰动恢复率；D4、计算备用共享组的调整运行备用容量：P′Ri＝PRi×(CRA季度/100)    (13)式中，P′Ri为备用共享组i的调整运行备用容量；PRi为备用共享组i的原先设置的备用容量；E、评价区域电网扰动控制性能；根据步骤A‑D的结果，评价区域电网的扰动控制性能；具体评价如下：扰动控制标准的等级按4级分类：第一级：Ri在95％‑100％之间；第二级：Ri在90％‑95％之间；第三级：Ri在85％‑90％之间；第四级：Ri小于85％；Ri值越大说明备用共享组对扰动后频率恢复贡献越大；对于达到启动条件的扰动，备用共享组按季度对扰动恢复的平均水平进行统计，并按季度统计各备用共享组的事故备用调整因子，以确定下一季度备用共享组的事故备用容量。