一种电力系统安全稳定运行控制方法技术方案

本发明专利技术的电力系统安全稳定运行控制方法通过对于系统的数据越限行为的监测控制、热稳定约束的计算分析、暂态稳定性分析控制以及在线故障诊断报警来保障电力系统的安全稳定运行，从而保证电网的运行的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及供配电系统的安全稳定控制的
，具体的来说，是一种电力系 统安全稳定运行控制方法。
技术介绍
在我国电网覆盖面积大，输电系统虽然有了一定的改进，但是电网间联系薄弱，骨 干网络构架不够坚强，城乡配电网仍然比较薄弱，容易发生暂态稳定性破坏。随着我国电网 中区域电网互联的不但扩大，互联电网内部某些输电断面可能出现暂态稳定水平下降，联 网后系统阻尼可能减少而引发持续的区域性低频振荡并导致暂态稳定裕度降低；电力市场 竞争机制的引入，给电力系统运行增加了不可预期因素，对于经济性的追求可能导致部分 区域的稳定裕度下降，并且增加了对系统动态行为预测的难度，从而导致了电力系统运行 稳定性的下降，带来运行的安全隐患。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提出，其中，电 力系统安全稳定运行内容包括：1)系统的稳定约束，包括暂态稳定和数据不越限，即保证 系统在正常运行和在可信事故情况下不出现电压失稳、暂态失稳、小扰动失稳、数据越限等 情况；2)系统的热稳定约束，即在正常运行和可信事故情况下，应保障线路具有足够的对 地安全距离（弧垂）以保证输线线路周围的建筑、人员的安全，此外，还应保障在较为恶劣 的气候条件（如高温、附冰等）下，输电线路（通常由铝、铜等金属介质构成）应具有足够 的机械强度；3)在线故障诊断，对于电网中发生的故障进行在线即时诊断，快速解决故障， 以防止故障扩大化。 系统的热稳定约束由断面热稳定裕度来确定，它通过系统关键断面上任意一条线 路出现故障并被迫停运（此时将由剩余的线路来承担故障线路的潮流负载）后，断面仍具 有的热稳定裕度来获得。 连接系统区域A和区域B的关键断面Ω由N条线路构成，SP Ω =L1, L2..., Ln，线 路i的热稳定极限为L1，则断面线路的热稳定极限为UL = UL1, UL2. ..，ULn，系统当前时刻断 面上每条线路的潮流值为PL = PL1, PL2. ..，PLn;当第i条线路因故障被迫停运后，其上的潮 流将由一部分转移到断面上的其他线路，即转移到其他线路的功率占原功率的比率（分担 系数）为FD = FD1,^FD2,p ..，FDNi1，其中0彡FDkil彡1，且满足则线 路i出现故障后，该断面所具有的热稳定裕度的计算方法为： 一、计算断面t当前的总潮流： 二、计算各线路分担潮流的比率数BL = BL1, BL2. ..，BLk，BLn:对于第k e Ω条线 路，其上所承担的潮流，占整个断面潮流的系数为： 三、按如下过程计算第i条线路故障时的断面的热稳定裕度 1、对于第k条线路，线路i故障后转移来的线路潮流为 APki=PL1XFDkil 2.其他线路分担的线路i故障潮流后的数值为 3.潮流转移后，各线路剩余的裕度为 MLi= ML ML2ji. . . , MLNji 4.根据转移后线路的潮流，计算根据任何一条线路所得断面的热稳定裕度： TLi= TL 1；, TL2ji. .., TLNji 其中：由线路k所得热稳定裕度按下式计算： 5.计算在线路i故障情况下所得到的断面的热稳定极限值： THi=HiinTLkii 四、按照第三步的计算过程，依次计算每条线路故障停运情况下的断面热稳定裕 度，计算结果为： TH = TH1, TH2. . . , THn 五、最终确定系统的热稳定裕度为： THL = min (TH1, TH2. . . , THn) 对于系统稳定约束中的数据越限，通过越限计算与网络重构的方式来实现，具体 方法为： 1.读入潮流计算结果，对越限数据按严重程度排队； 2.对功率越限支路进行负荷均衡化，具体实现是： a.对功率越限的支路定义为源支路1，并计算出其越限量AS。 b.顺着潮流方向往下，采用广度搜索方法搜索到支路上的功率小于△ S或找到联 络开关为止。如果能找到联络开关转入c步。如果搜索到的功率小于AS的或是没有找到 联络开关，说明此越限不能用网络重构法。则跳出网络重构模块，结束程序并给出网络重构 不可行标识。 c.如果能找到联络开关，再从联络开关逆潮流方向往上搜索，一直到功率为最大 的支路或是碰到负荷裕度小于AS的支路为止。如果搜索到的功率最大的支路的裕度大于 Λ S计算负荷均衡率转入d;如果裕度小于AS或是碰到裕度小于AS的支路，则也说明网 络重构法在此情况不可行，结束程序，并给出网络重构不可行标识。 d.联络开关转移。即把联络开关合上，并把靠近源支路1、邻近联络开关的开关断 开。 e.计算潮流，判断是否越限消除。如果越限消除，结束程序，给出重构成功标识并 给出重构的报告；如果越限未消除则计算联络开关负荷均衡率，如果负荷均衡率变小，则转 入d继续进行联络开关转移，否则结束程序给出重构不成功标识。 对于系统稳定约束中的暂态稳定性控制通过在线预决策的暂态稳定控制系统来 实现。 整个控制系统由在线分析预决策系统、稳定控制系统和实时匹配控制系统组成。 在线分析预决策系统接收稳定控制系统或EMS送来的实测系统信息，进行潮流计 算。然后根据此运行工况进行全网事故扫描，生成预想事故集，对该事故集中的各种预想事 故，进行稳定分析，作出稳定评估。如果通过稳定计算发现其中某一预想事故可能会导致系 统失稳，则进一步求出在当前可用稳定控制措施下的相应可行的紧急控制措施，并将此控 制措施填写入到当前紧急控制策略表。当对目前运行工况下的所有预想事故都完成了稳定 分析之后，所得到的策略表就是当前紧急控制装置应该选用的控制策略表。将此控制策略 表传送到下层的区域稳定控制装置中，以供实时控制时参考和选择。一旦电力系统发生紧 急故障，稳定控制装置将根据预先制定的策略表查找针对该事故的控制策略，并实施控制。 同时，在线分析预决策系统开始运行时，将自动按一定规则生成基于历史运行方式的策略 库。此后，将采用在线分析预决策系统在线计算的策略表进行控制。 控制系统的在线分析预决策系统包括协调管理模块、策略搜索模块、状态估计模 块和人机接口模块。状态估计模块根据电网当前的运行工况计算出系统潮流，策略搜索模 块根据系统潮流和预想故障快速搜索最佳控制措施。为保证计算速度，策略搜索协调管理 模块来管理与协调各任务的进度，保证整个系统按照正确的时序运行。为此，采用了多任务 处理技术，其中包括：先进先出和优先级调度相结合的多线程调度，基于管程的多线程同步 运行与资源共享管理，基于看门狗检测的系统异常情况自动重启等等。 电力系统的在线运行数据由EMs和稳定控制系统传送给状态估计模块：状态估计 模块将计算出的在线潮流结果发送给人机接口模块和策略搜索模块：人机接口模块将设定 的预想故障传给协调管理模块；协调管理模块协调对当前工况的预决策，将预想故障发送 给各个策略搜索模块；策略搜索模块根据在线潮流结果和预想故障进行分析计算，将决策 结果发送给协调管理模块和人机接口模块：人机接口模块可显示潮流结果和决策结果，可 进行定值设置；协调管理模块将决策结果整理得到控制策略表，然后发送给实时匹配控制 子系统。 稳定控制系统采取集中管理、决策与分散就地控制的体系，整个系统具备高度的 开放性、可扩展性、可靠性、灵活性、透明度和自我评估能力。稳定控制系统的总体结构是： 一个稳控中心本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力系统安全稳定运行控制方法，其特征在于，所述方法包括：1)系统的稳定约束，包括暂态稳定和数据不越限；2)系统的热稳定约束；3)在线故障诊断。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马新攀，
申请(专利权)人：河南行知专利服务有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41