一种输电网安全运行稳态性能检测方法技术

本发明专利技术公开了一种输电网安全运行稳态性能检测方法，读取实时数据和模型，进行潮流计算和静态N-1计算，对线路进行潮流裕度评估以及历史统计评估。随着系统规模的广大，系统中元件的增加，发生元件故障的可能性了随之增加，使得对系统的分析变得非常复杂，本发明专利技术利用潮流裕度评估计算，检测系统元件电压和电流均在正常运行的允许范围内，可以提高调度人员应对事故的能力，发现电网中薄弱环节，提醒调度人员及时采取预防性措施。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，读取实时数据和模型，进行潮流计算和静态N-1计算，对线路进行潮流裕度评估以及历史统计评估。随着系统规模的广大，系统中元件的增加，发生元件故障的可能性了随之增加，使得对系统的分析变得非常复杂，本专利技术利用潮流裕度评估计算，检测系统元件电压和电流均在正常运行的允许范围内，可以提高调度人员应对事故的能力，发现电网中薄弱环节，提醒调度人员及时采取预防性措施。【专利说明】
本专利技术涉及一种输电网安全稳定运行稳态检测方法，属于电气工程领域下的电力系统及其自动化专业方向，特别涉及电力系统静态安全分析问题中的稳态性能的检测分析。
技术介绍
输电网安全运行稳态性能评估是电力系统安全稳定分析的重要内容，它应用电力系统的实时采集的数据信息，对一组可能出现的假想事故进行在线计算，分析电网在某一假想故障发生后，系统内的潮流分布情况，并采用恰当的稳态性能评估系统，评价上述预想故障发生后，系统中各设备的运行状态是否正常，判断系统对故障所承受的风险度，为调度运行人员提供决策参考。在实际电网中，许多系统大停电都是由线路过载后，保护装置相机跳闸，从而引发连锁故障造成的。目前电力网络常用的稳态性能评估方法由于实用性及有效性的问题，常常无法准确识别电力系统内的潜在安全稳定隐患。因此，采用合适的稳态性能评估方法，准确识别故障后的过载元件，对故障后系统的安全程度给出可靠评价，对于识别系统潜在安全隐患，及时采取控制措施具有重要的工程意义。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的无法准确识别电力系统内的潜在安全稳定隐患的技术问题，本专利技术基于电网动态预警系统支撑平台，利用WAMS数据信息和SCADA/EMS信息，实现的变压器、线路、发电机运行状态评估，比较设备的最优状态与实际运行状态，评估变压器分接头运行状态偏离最优状态的偏离指标，通过对发电机量测数据，评估发电机的运行状态；判断系统对故障所承受的风险度，提供N-1故障下的过负荷支路、电压异常母线和越限的发电机等，并给出其越限程度；实现历史记录查询、报表生成功能。本专利技术提出的输电网安全运行稳态性能检测方法，可以提供各种故障对电力系统安全运行的危害程度信息，为调度运行人员提供决策参考。本专利技术具体采用以下技术方案。，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤:(I)读取数据采集和监控系统(supervisory control and data acquistion,SCADA)、能量管理系统(energy management system, EMS)、广域测量系统(wide areameasurement system, WAMS)(最好在这些技术特征名称前写明中文含义,如广域检测系统WAMS等)实时运行信息；(2)通过读取步骤I中的遥测和遥信信息，对输电网进行基础潮流计算；(3)在步骤2计算的潮流断面上，对输电网进行静态N-1计算；(4)根据步骤2和步骤3计算的结果，对输电网中线路潮流进行裕度分析:①选择输电网内电压等级为500kV的全部线路以及部分220kV关键线路以及线路所属的母线节点作为潮流裕度的评估对象；②根据下式计算线路有功越限阈值:【权利要求】1.，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤: (1)读取数据采集和监控系统SCADA、能量管理系统EMS、广域测量系统WAMS实时运行信息； (2)通过读取步骤(I)中的遥测和遥信信息，对输电网进行基础潮流计算； (3)在步骤(2)计算的潮流断面上，对输电网进行静态N-1计算； (4)根据步骤(2)和步骤(3)计算的结果，对输电网中线路潮流进行裕度分析: ①选择输电网内电压等级为500kV的全部线路、部分220kV关键线路以及线路所属的母线节点作为潮流裕度的评估对象； ②计算500kV的全部线路以及部分220kV关键线路的功率、电流、电压越限阈值: 根据下式计算线路有功越限阈值: 【文档编号】G01R31/00GK103439596SQ201310335212【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月5日 优先权日:2013年8月5日 【专利技术者】徐兴伟, 王立鼎, 邵广惠, 齐文斌, 侯凯元, 李志学, 岳涵, 邱富东, 夏德明, 孔洋洋, 王肇光, 杨宁, 易善军, 郭艳娇, 李满坡, 王刚, 贾伟, 李泽宇, 马新, 孟令愚, 刘家庆, 高德宾, 吴远志, 周莹, 王克非 申请人:东北电网有限公司, 北京四方继保自动化股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输电网安全运行稳态性能检测方法，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：（1）读取数据采集和监控系统SCADA、能量管理系统EMS、广域测量系统WAMS实时运行信息；（2）通过读取步骤（1）中的遥测和遥信信息，对输电网进行基础潮流计算；（3）在步骤（2）计算的潮流断面上，对输电网进行静态N?1计算；（4）根据步骤（2）和步骤（3）计算的结果，对输电网中线路潮流进行裕度分析：①选择输电网内电压等级为500kV的全部线路、部分220kV关键线路以及线路所属的母线节点作为潮流裕度的评估对象；②计算500kV的全部线路以及部分220kV关键线路的功率、电流、电压越限阈值：根据下式计算线路有功越限阈值：fl_p_index=ca_weight_p*(Pl-PNPN)2其中，Pl为线路首末端有功潮流的最大值，PN为线路的额定功率，ca_weight_p为权重，其取值范围在1～5之间，所述权重应该根据电网发展和运行方式变化进行定期调整，fl_p_index为线路有功越限阈值。根据下式计算线路视在功率越限阈值：fl_s_index=ca_weight_s*(Sl-SNSN)2其中，Sl为线路首末端视在功率的最大值，SN为线路的额定视在功率，ca_weight_s为权重，其取值范围在1～5之间，所述权重应该根据电网发展和运行方式变化进行定期调整，fl_s_index为支路视在功率越限阈值；根据下式计算线路电流越限阈值：fl_i_index=ca_weight_i*(Il-ININ)2其中，Il为线路首末端电流的最大值，IN为电流额定值，ca_weight_i为权重，其取值范围在1～5之间，所述权重应该根据电网发展和运行方式变化进行定期调整，fl_i_index为线路电流越限阈值。根据下式计算节点电压越上限阈值：kv_h_index=ca_weight_h*(Vi-VhighVhigh)2Vi为母线节点电压，Vhigh为该节点电压上限，ca_weight_h为权重，其取值范围在1～5之间，所述权重应该根据电网发展和运行方式变化进行定期维护，kv_h_index为节点电压越上限阈值；根据下式计算节点电压越下限阈值：kv_l_index=ca_weight_l*(Vi-VlowVlow)2Vi为母线节点电压，Vlow为该节点电压下限，ca_weight_l为权重，其取值范围在1～5之间，所述权重应该根据电网发展和运行方式变化进行定期调整，kv_l_index为节点电压越下限阈值；（5）稳态性能检测判断：通过步骤（4）计算出来各越限阈值来进行检测，判断输电网安全运行稳态性能，具体如下：当线路有功越限阈值大于0.1时，则认为线路的有功安全裕度低，对外界干扰的抵抗能力不足；反之，则认为此线路有功安全裕度高，可以抵抗外界干扰；当线路视在功率越限阈值大于0.1时，则认为线路的视在功率安全裕度低，对外界干扰的抵抗能力不足；反之，则认为线路视在功率安全裕度高，可以抵抗外界干扰；当线路电流越限阈值大于0.1时，则认为线路的电流安全裕度低，对外界干扰的抵抗能力不足；反之，则认为线路电流安全裕度高，可以抵抗外界干扰；当节点电压越上限阈值大于0.1时，则认为节点的电压安全裕度低，对外界干扰的抵抗能力不足；反之，则认为节点的电压安全裕度高，可以抵抗外界干扰；当节点电压越下限阈值大于0.1时，则认为节点的电压安全裕度低，对外界干扰的抵抗能力不足；反之，则认为节点的电压安全裕度高，可以抵抗外界干扰；根据下式计算整个输电网的稳态性能：total_index＝fl_p_index+fl_s_index+fl_i_index+kv_h_index+kv_l_indextotal_index为整个输电网的稳态性能指标，如果整个输电网的稳态性能指标大于0.3，则认为整个输电网的稳态性能安全裕度低；如果整个输电网的稳态性能指标小于或者等于0.3，并且步骤（4）中的线路有功越限阈值、线路视在功率越限阈值、线路电流越限阈值、节点电压越上限阈值以及节点电压越下限阈值均小于或等于0.1，则认为整个输电网的稳态性能安全裕度高；如果整个输电网的稳态性能指标小于或者等于0.3，但步骤（4）中的线路有功越限阈值、线路视在功率越限阈值、线路电流越限阈值、节点电压越上限阈值以及节点电压越下限阈值中任一或者多个大于0.1，则认为整个输电网的稳态性能安全裕度低。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐兴伟，王立鼎，邵广惠，齐文斌，侯凯元，李志学，岳涵，邱富东，夏德明，孔洋洋，王肇光，杨宁，易善军，郭艳娇，李满坡，王刚，贾伟，李泽宇，马新，孟令愚，刘家庆，高德宾，吴远志，周莹，王克非，
申请(专利权)人：东北电网有限公司，北京四方继保自动化股份有限公司，
类型：发明
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