一种提高大比例外受电情景下电网电压稳定性的方法技术

本发明专利技术涉及一种提高大比例外受电情景下电网电压稳定性的方法，包括步骤：(1)得到电网外受电比例预测结果；(2)确定电网受电通道方案；(3)通过规划受电通道增加电网的外受电比例，直到预期结果；(4)大比例受电情景下受电通道优化方案的确定；(5)随着外受电比例增加，寻找电网中电压稳定薄弱区域；(6)提高电压稳定薄弱区域的电压稳定性；(7)动态无功补偿装置方案的确定。本发明专利技术提出提高大比例外受电情景下电网电压稳定性的方法，能够寻找到电网电压最低区域即电压稳定性薄弱区域，并提出了动态无功补偿的方法以提高薄弱区域的电压稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电网动态无功配置
，特别是。
技术介绍
随着经济的迅猛发展，对于经济发达，人口众多，系统负荷大且增长速度很快的大中城市，城市地区地域狭小，一次能源资源严重匮乏，受端电网规模不断扩大，同时，清洁能源大力发展，外受电比例进一步提高。随着外受电容量日益增大，受端地区机组增加速度放缓，负荷中心地区日益缺乏动态无功支撑，电压稳定性脆弱，因此电压稳定问题越来越受到研究人员的密切关注。国内各大电网都纷纷开展了电压稳定的研究工作，对电网的不同运行方式进行稳态潮流分析、静态电压稳定分析、暂态稳定分析、典型负荷状态下的静态电压稳定性分析，并针对无功补偿变化、运行方式变化、网络结构变化对电压稳定裕度的影响进行敏感性分析，上述这些研究与分析各具特色，使电压稳定问题逐步引向深入。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，而提出。本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:—种提高大比例外受电情景下电网电压稳定性的方法，包括步骤如下:(I)对电网受电趋势历史进行分析，并依据负荷预测、电源建设对电网受电发展趋势进行预测，得到电网外受电比例预测结果；①根据电网年发电量和年电力消费量，计算出各年受电量和受电比例，得到受电比例逐年变化趋势；②最大负荷的预测，利用小时法、负荷率法预测规划期最大负荷的总体发展水平、分类结构和增长速度；③得到每年净增机组发电量，根据电源建设项目及规划关停机组，通过差值运算得到每年净增机组发电量；④结合最大负荷预测结果、电源建设、电源关停进度，对电网进行电力平衡计算，若存在电力缺额并考虑缺额全部通过外部受电解决，得到电网外受电比例预测结果，得到电网受电发展趋势；(2)确定电网受电通道方案；①结合电网现状和电网规划，得到电网与周边电网的电气连接线路，确定电网与周边电网的联络通道，②根据区外电源的建设进度、关停进度及地理位置，确定区外电网送电组织方式；③结合上述联络通道和区外送电组织方式确定受电方向、受电通道；(3)通过规划受电通道增加电网的外受电比例，直到预期结果；①采取逐渐减少网内220kV电网接入电厂的开机，按照等比例关停的原则在全网内均匀的关停机组，即电厂出力越多，减少的出力也就越多；②逐步增加电网外受功率，首先从单一受电通道增加电网外受功率；再者采取混合受电，即从多个受电通道增加电网外受功率；③逐渐减少网内电厂开机、增加电网外受功率，使得电网的外受电比例逐渐增加，直到预测结果；(4)大比例受电情景下受电通道优化方案的确定；①受电通道优化方案前提条件的确定，随着外受电比例的增大，电网运行时出现个别线路不满足N-1原则、个别站点母线短路电流超标的可能性增大，因此本方法选取外受电比例最尚时电网运彳丁方式为考察对象；②利用BPA软件对电网进行潮流、稳定和短路电流校验，如果潮流、稳定和短路均能满足规程要求，说明电网运行方式是合理、可行的，否则需要采取措施来满足规程要求；③若出现个别线路不满足N-1原则，说明此线路或此线路所在输电通道潮流过重，采取新建输电通道，转移潮流以降低此线路或此线路所在输电通道潮流；④若出现个别站点母线短路电流超标，采取变压器分列运行或者断开某些线路的措施；⑤采取措施后，需要重新进行潮流、稳定和短路电流校验，直到满足相关规程要求；(5)随着外受电比例增加，寻找电网中电压稳定薄弱区域；①外受电比例由某一下限值按照一定步长增长到某一上限值，每次记录下电网内枢纽站高压母线值、中压母线值，并作出电网电压水平与外受电比例关系图；②利用灵敏度法进行电网电压薄弱区域分析，求取当系统处于临界电压失稳点时亥IJ的灵敏度值，计算出全网所有站点的d/d(^数值，确定整个电网中电压相对薄弱区域；③采用V— Q曲线法进行电网电压薄弱区域分析，确定整个电网中电压相对薄弱区域；④采用P— V曲线法进行电网电压薄弱区域分析，绘制站点电压随节点负荷增长发生变化的曲线，确定全网所有站点的功率储备系数Kp，储备系数越小，站点的电压稳定水平越差，以此确定整个电网中电压相对薄弱站点；(6)提高电压稳定薄弱区域的电压稳定性；①提尚受端系统的运彳丁电压，提尚系统的电压稳定性；②配置低压减载措施，提高受端系统的电压稳定性；③改变电网结构，提高电压稳定薄弱区域的电压稳定性；④增加无功补偿装置，提高电压稳定薄弱区域的电压稳定性；(7)动态无功补偿装置方案的确定；①故障类型的确定，包括线路单相瞬时故障、三相永久故障、主变压器故障、发电机失磁故障及主变压器低压侧无功设备故障；②考察故障后薄弱站点高压侧、中压侧母线电压恢复情况；③无功补偿装置安装地点的确定；④无功补偿装置类型的确定；⑤无功补偿装置容量的确定；⑥综上分析，最终得出无功配置方案。而且，所述步骤(5)中③步的确定整个电网中电压相对薄弱区域的具体方法为:首先绘制站点电压随无功功率变化的关系曲线，运行点到临界稳定点的距离越短、曲线斜率越小，说明站点电压受无功变化影响越大，站点电压稳定水平越差，然后即可以此确定整个电网中电压相对薄弱区域。而且，所述步骤(5)中④步的功率储备系数Kp为实际运行点的负荷P。与极限功率P_的差值，其中，电压随节点负荷变化曲线的拐点为稳定运行的临界点，所对应的负荷P_为极限功率。而且，所述步骤￠)中①步的受端尤其是指末端。而且，所述步骤￠)中②步的低压减载措施具体方法为:在电压稳定问题突出的受端电网，提高低压减负荷的动作电压，设定动作为0.85p.u.，同时减小低压减负荷的动作时间，通过减负荷措施来加快系统的电压恢复。而且，所述步骤￠)中③步的具体方法包括:在电压稳定薄弱区域与主网架之间架设线路通道。而且，所述步骤(6)中④步的增加无功补偿装置具体为:在500kV变电站加装无功补偿装置。而且，所述步骤(7)中③步的具体方法为:在电压薄弱站点及其周边站点分别装设同样容量、同样类型的动态无功补偿装置，模拟不同类型故障发生，观察故障后薄弱站点高压侧、中压侧母线电压恢复情况，并结合设备制造能力及工程实际情况，确定安装地点。而且，所述步骤(7)中④步的具体方法为:确定无功补偿装置安装地点之后，在安装地点分别装设同样容量的不同类型的动态无功补偿装置，模拟不同类型故障发生，观察故障后薄弱站点高压侧、中压侧母线电压恢复情况，并结合设备经济造价及工程实际情况，确定装置类型。而且，所述步骤(7)中⑤步的具体方法为:在安装地点分别装设同样类型不同容量的动态无功补偿装置，不同容量可按照一定容量差值进行配置，模拟不同类型故障发生，观察故障后薄弱站点高压侧、中压侧母线电压恢复情况，并结合设备经济造价及场地扩建情况，确定装置容量大小。 本专利技术的优点和积极效果是:本专利技术提出一种提高大比例外受当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高大比例外受电情景下电网电压稳定性的方法，其特征在于：包括步骤如下：(1)对电网受电趋势历史进行分析，并依据负荷预测、电源建设对电网受电发展趋势进行预测，得到电网外受电比例预测结果；①根据电网年发电量和年电力消费量，计算出各年受电量和受电比例，得到受电比例逐年变化趋势；②最大负荷的预测，利用小时法、负荷率法预测规划期最大负荷的总体发展水平、分类结构和增长速度；③得到每年净增机组发电量，根据电源建设项目及规划关停机组，通过差值运算得到每年净增机组发电量；④结合最大负荷预测结果、电源建设、电源关停进度，对电网进行电力平衡计算，若存在电力缺额并考虑缺额全部通过外部受电解决，得到电网外受电比例预测结果，得到电网受电发展趋势；(2)确定电网受电通道方案；①结合电网现状和电网规划，得到电网与周边电网的电气连接线路，确定电网与周边电网的联络通道；②根据区外电源的建设进度、关停进度及地理位置，确定区外电网送电组织方式；③结合上述联络通道和区外送电组织方式确定受电方向、受电通道；(3)通过规划受电通道增加电网的外受电比例，直到预期结果；①采取逐渐减少网内220kV电网接入电厂的开机，按照等比例关停的原则在全网内均匀的关停机组，即电厂出力越多，减少的出力也就越多；②逐步增加电网外受功率，首先从单一受电通道增加电网外受功率；再者采取混合受电，即从多个受电通道增加电网外受功率；③逐渐减少网内电厂开机、增加电网外受功率，使得电网的外受电比例逐渐增加，直到预测结果；(4)大比例受电情景下受电通道优化方案的确定；①受电通道优化方案前提条件的确定，随着外受电比例的增大，电网运行时出现个别线路不满足N‑1原则、个别站点母线短路电流超标的可能性增大，因此本方法选取外受电比例最高时电网运行方式为考察对象；②利用BPA软件对电网进行潮流、稳定和短路电流校验，如果潮流、稳定和短路均能满足规程要求，说明电网运行方式是合理、可行的，否则需要采取措施来满足规程要求；③若出现个别线路不满足N‑1原则，说明此线路或此线路所在输电通道潮流过重，采取新建输电通道，转移潮流以降低此线路或此线路所在输电通道潮流；④若出现个别站点母线短路电流超标，采取变压器分列运行或者断开某些线路的措施；⑤采取措施后，需要重新进行潮流、稳定和短路电流校验，直到满足相关规程要求；(5)随着外受电比例增加，寻找电网中电压稳定薄弱区域；①外受电比例由某一下限值按照一定步长增长到某一上限值，每次记录下电网内枢纽站高压母线值、中压母线值，并作出电网电压水平与外受电比例关系图；②利用灵敏度法进行电网电压薄弱区域分析，求取当系统处于临界电压失稳点时刻的灵敏度值，计算出全网所有站点的dVL/dQL数值，确定整个电网中电压相对薄弱区域；③采用V—Q曲线法进行电网电压薄弱区域分析，确定整个电网中电压相对薄弱区域；④采用P—V曲线法进行电网电压薄弱区域分析，绘制站点电压随节点负荷增长发生变化的曲线，确定全网所有站点的功率储备系数Kp，储备系数越小，站点的电压稳定水平越差，以此确定整个电网中电压相对薄弱站点；(6)提高电压稳定薄弱区域的电压稳定性；①提高受端系统的运行电压，提高系统的电压稳定性；②配置低压减载措施，提高受端系统的电压稳定性；③改变电网结构，提高电压稳定薄弱区域的电压稳定性；④增加无功补偿装置，提高电压稳定薄弱区域的电压稳定性；(7)动态无功补偿装置方案的确定；①故障类型的确定，包括线路单相瞬时故障、三相永久故障、主变压器故障、发电机失磁故障及主变压器低压侧无功设备故障；②考察故障后薄弱站点高压侧、中压侧母线电压恢复情况；③无功补偿装置安装地点的确定；④无功补偿装置类型的确定；⑤无功补偿装置容量的确定；⑥综上分析，最终得出无功配置方案。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李慧，王学军，刘艳霞，闫大威，周进，雷铮，王魁，李媛媛，李哲，童琴，程临燕，江晨，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司，国家电网公司，中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12