用于可靠性评估的单重线路故障负荷削减方法技术

本发明专利技术公开一种用于可靠性评估的单重线路故障负荷削减方法，该方法摒弃现有最优削减负荷、比例削减负荷、就近削减负荷等传统方法，而采用潮流灵敏度分析法，实现了一次调整到位不用迭代的目标，减少计算量且节点注入功率调整量最小；确保每步调整潮流都收敛，就可以将多重线路故障转换成单重线路故障进行评估，加快了每一状态的评估速度；对所有的解列电气岛均进行潮流计算，且保证其收敛，并且在存储时按照电气岛状态进行存储，保证后续单重故障仍能进行，使得切负荷的方案更为合理。

Single line fault load reduction method for reliability evaluation

The invention discloses a method for evaluating the reliability of single line fault load reduction method, the method of optimal load shedding, to abandon the existing proportional load, the nearest load shedding and other traditional methods, and the analysis method of power flow sensitivity, to achieve a goal without iterative adjustment in place, reduce the amount of calculation and adjustment of power injection each adjustment trend is minimum; to ensure convergence, it can be converted into a multi line fault of single line fault assessment, accelerate each state assessment of speed; electrical Island were all solutions of power flow calculation, and ensure its convergence, and is stored in a state of the island in accordance with the electrical storage, ensure follow-up single fault can still, makes the load shedding scheme is more reasonable.

【技术实现步骤摘要】
用于可靠性评估的单重线路故障负荷削减方法
本专利技术属于电网供电
，特别是涉及一种用于可靠性评估的单重线路故障负荷削减方法。
技术介绍
电力系统可靠性是可靠性理论在电力系统中的应用。电力系统可靠性是电力系统按可接受的质量标准和所需数量不间断地向电力用户供应电力和电能量能力的度量。目前大电力系统可靠性评估技术的工程应用成果主要集中在充裕度研究领域，为了反映系统的动态可靠性，需要进行安全性领域的探讨。电力系统安全性分析的计算复杂度远远大于充裕度，目前国内外对安全性问题的研究都还处于起步和探索阶段，系统建模、算法研究、指标体系的建立和软件实现等方面都还有很多工作需要开展。现在仍面临着相当大的困难，其中，计算复杂性问题是目前进行电力系统可靠性评估的最大障碍。目前，在进行电力系统可靠性评估时，都在设法降低计算的复杂性，比如“以空间换时间”的思想，即通过合并相同系统状态，采用存储系统状态和状态评估结果的方法来减少需要评估的系统状态数，减少计算量，但代价是需要占用大量的内存。但仅减少需要评估的系统状态数是不够的，为了进一步减少计算量，需要加速每一系统状态评估的速度。在实践中，对给定系统状态进行评估，最费时的情况是出现在多个元件退出运行导致潮流计算收敛困难的情况。一般而言，正常潮流计算和单重故障评估的速度是相对较快的，在保证在任意系统状态下单重故障的潮流计算均收敛且在采取适当的发电机功率调整和切负荷措施后无元件过负荷发生的条件下，就能够将多重故障评估转换为单重故障评估，这样就可以极大地加速每一状态的评估速度。电力系统是一个复杂、动态的系统，元件是电力系统的最小单位，电力系统的主要元件包括变压器、发电机、线路、电容电抗器等，其中线路是最主要的原件之一，线路发生故障，就会导致停运状态的出现，而这种状态的出现是随机的。因此，研究一种用于可靠性评估的单重线路故障负荷削减方法，对于电力系统的可靠性评估具有重要的意义。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足之处，本专利技术提供一种能用于可靠性评估、且计算耗时少的单重发电机故障负荷削减方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种用于可靠性评估的单重线路故障负荷削减方法，包括以下步骤：S1：判断系统是否解列，如果是，则转步骤S3执行，否则，继续执行步骤S2；S2：进行故障后潮流计算，并采取潮流灵敏度分析法调整发电机出力和切负荷，逐步降低开断线路的功率，直到故障后潮流计算收敛；S3：对每个电气岛进行不平衡功率调整，且保证其潮流计算收敛，并将电气岛状态进行存储；S4：输出发电机调整量和切负荷量；优选的，所述步骤S2中潮流灵敏度S的定义为线路功率调整量△Pij与节点注入功率调整量△Pk的比值，即：其中：K是注入功率变化的节点序号，θi和θj分别为节点i、j的相角，Xij为线路电抗。优选的，所述步骤S2中潮流灵敏度分析法遵循总注入功率平衡原则，在指定增加注入功率的节点和增量的同时，指定减少注入功率的节点和减量。优选的，所述步骤S2中潮流灵敏度分析法按照功率平衡原则确定节点对，功率调整量与潮流灵敏度的乘积必须小于0。优选的，所述步骤S2中潮流灵敏度分析法在功率调整过程中，优先增加发电机出力，只有在系统无可加发电机出力或者提高发电机出力不满足时才进行切负荷。优选的，所述步骤S2中潮流灵敏度分析法在功率调整过程中，将切负荷等效为增加节点注入功率，参与功率平衡调整，与减少发电机出力匹配。优选的，所述步骤S2中潮流灵敏度分析法在功率调整过程中，平衡节点参与调整，潮流灵敏度为0。优选的，所述步骤S3中不平衡功率调整是采用所述潮流灵敏度分析法实施的。与现有技术相比，本专利技术的益处在于：采用了潮流灵敏度分析方法进行发电机出力和切负荷的调整，而不是就近调整、最优调整或按比例调整，实现了一次调整到位不用迭代的目标，减少计算量且节点注入功率调整量最小；确保每步调整潮流都收敛，就可以将多重线路故障转换成单重线路故障进行评估，加快了每一状态的评估速度；对所有的解列电气岛均进行潮流计算，且保证其收敛，并且在存储时按照电气岛状态进行存储，保证后续单重故障仍能进行，切负荷的方案更为合理。附图说明图1为本专利技术用于可靠性评估的单重线路故障负荷削减方法的流程图。具体实施方式如图1所示，一种用于可靠性评估的单重线路故障负荷削减方法，包括以下步骤：S1：判断系统是否解列，如果是，则转步骤S3执行，否则，继续执行步骤S2；S2：进行故障后潮流计算，并采取潮流灵敏度分析法调整发电机出力和切负荷，逐步降低开断线路的功率，直到故障后潮流计算收敛；S3：对每个电气岛进行不平衡功率调整，且保证其潮流计算收敛，并将电气岛状态进行存储；S4：输出发电机调整量和切负荷量；灵敏度指标反映了设备参数的微小变化所引起的系统可靠性的改变程度及改变趋势。本实施例中，潮流灵敏度S的定义为线路功率调整量△Pij与节点注入功率调整量△Pk的比值，即：其中：K是注入功率变化的节点序号，θi和θj分别为节点i、j的相角，Xij为线路电抗。如果需要调节某线路的功率，根据潮流灵敏度矩阵S可以直接计算节点注入功率的调节量，由于潮流灵敏度矩阵S是常数矩阵，无论节点注入功率调节量多大，其调节效果与改变节点注入功率然后采用直流潮流计算结果相同。因此采用潮流灵敏度矩阵S进行线路功率调整，既实现了一次调整到位不用迭代的目标，又保证了足够的精度，而且可以根据潮流灵敏度的大小顺序使节点注入功率调整量最小。为了保证切负荷方案合理，利用潮流灵敏度分析法进行负荷削减，必须遵循以下原则：（1）总注入功率平衡原则。即指定增加注入功率（提高机组出力或切负荷）的节点和增量的同时，指定减少注入功率（减机组出力）的节点和减量。（2）按照功率平衡原则确定节点对，功率调整量与潮流灵敏度的乘积必须小于0，保证调整结果使线路功率降低。（3）在功率调整过程中，优先增加发电机出力。只有在系统无可加发电机出力或者提高发电机出力不满足原则2时才进行切负荷。（4）将切负荷等效为增加节点注入功率，参与功率平衡调整，与减少发电机出力匹配。（5）平衡节点参与调整，潮流灵敏度为0。平衡节点参与调整的原因在于平衡节点也是一特殊的发电机节点，如果所有节点的灵敏度均负或均正，平衡节点参与调整可以减少功率调整量。由于平衡节点还需要承担平衡网损的作用，因此将其最大出力指定为其发电机最大出力的80%。本实施例中，不平衡功率调整也是采用潮流灵敏度分析法实施的，而潮流计算方法是一种公知的技术方法，在此不再赘述。本专利技术采用潮流灵敏度分析方法进行发电机出力和切负荷的调整，而不是就近调整、最优调整或按比例调整，实现了一次调整到位不用迭代的目标，减少计算量且节点注入功率调整量最小；确保每步调整潮流都收敛，就可以将多重线路故障转换成单重线路故障进行评估，加快了每一状态的评估速度；对所有的解列电气岛均进行潮流计算，且保证其收敛，并且在存储时按照电气岛状态进行存储，保证后续单重故障仍能进行，切负荷的方案更为合理。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于可靠性评估的单重线路故障负荷削减方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：判断系统是否解列，如果是，则转步骤S3执行，否则，继续执行步骤S2；S2：进行故障后潮流计算，并采取潮流灵敏度分析法调整发电机出力和切负荷，逐步降低开断线路的功率，直到故障后潮流计算收敛；S3：对每个电气岛进行不平衡功率调整，且保证其潮流计算收敛，并将电气岛状态进行存储；S4：输出发电机调整量和切负荷量。

【技术特征摘要】
1.一种用于可靠性评估的单重线路故障负荷削减方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：判断系统是否解列，如果是，则转步骤S3执行，否则，继续执行步骤S2；S2：进行故障后潮流计算，并采取潮流灵敏度分析法调整发电机出力和切负荷，逐步降低开断线路的功率，直到故障后潮流计算收敛；S3：对每个电气岛进行不平衡功率调整，且保证其潮流计算收敛，并将电气岛状态进行存储；S4：输出发电机调整量和切负荷量。2.根据权利要求1所述的一种用于可靠性评估的单重线路故障负荷削减方法，其特征在于，所述步骤S2中潮流灵敏度S的定义为线路功率调整量△Pij与节点注入功率调整量△Pk的比值，即：其中：K是注入功率变化的节点序号，θi和θj分别为节点i、j的相角，Xij为线路电抗。3.根据权利要求1所述的一种用于可靠性评估的单重线路故障负荷削减方法，其特征在于，所述步骤S2中潮流灵敏度分析法遵循总注入功率平衡原则，在指定增加注入功率的节点和增量的同时，指定减少注入功率的节点和减量。4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘光时，孙志媛，李明珀，刘默斯，梁水莹，周卫，陈铭，丘浩，卢纯颢，王斌，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广西,45