一种联络线越限控制分析方法技术

本发明专利技术公开了一种联络线越限控制分析方法，具体步骤是：S1：区分电力系统中各控制区域的频率、电压和功率调整行为对联络线功率越限的负面作用和正面作用；S2：获取联络线功率变化对各控制区域的区域控制偏差的灵敏度，用灵敏度表示每条联络线的功率变化与电力系统中各控制区域的区域控制偏差的一一对应的关系S3：将待考察区域的区域控制偏差总量按比例分配到各个发电机组，S4：根据联络线功率变化与各控制区域的区域控制偏差的灵敏度，区分各控制区域对联络线越限的责任，设计联络线越限控制评价标准；S5：确定所述评价标准的启动时间点；S6：确定所述评价标准的指标形式、作用时间和参数限制。

【技术实现步骤摘要】
一种联络线越限控制分析方法
本专利技术涉及电力系统控制领域，尤其涉及一种联络线越限控制分析方法。
技术介绍
中国总体上电力的供需分布情况是东、南沿海电力需求大且集中、发电资源少，中部电力供应相对富余，而西北部发电资源丰富、负荷较低。考虑未来洲际联网，俄罗斯远东地区和中亚地区的富余电量可能向中国输送，未来中国的电力流将呈现“西电东送”、“北电南送”的基本格局，电能需要大规模远距离输送。同时，为了满足日益增长的用电需求，同时实现可持续发展，减少温室气体的排放，我国以煤为主的化石能源发电比重将逐渐降低，资源丰富的太阳能发电和风力发电将得到大力发展。太阳能和风能等清洁能源具有波动性和间歇性，其预测必然存有一定误差，因此，大规模清洁能源并网在给电网提供清洁能源的同时，也给电网的安全和稳定运行带来了巨大的挑战。由于我国能源与负荷中心的分布不平衡，大规模风电需要远距离输送，因此，大范围跨区域输电亦是未来电网面临的一大挑战。为满足大规模、远距离、高效率电力输送的要求，推动国家清洁能源开发目标的实现以及清洁能源的高效利用，提高电网运行安全性和社会综合效益，国家电网公司推动建设特高压交直流混合电网，预计在2020年将建成“三纵三横”特高压交流骨干网架和11项特高压直流输电。特高压输电线路将承担着大容量跨区域输电的重任，随着特高压电网的发展，区域间互联越来越紧密，联络线越限几率也随之增加。特高压输电线路的容量是500kV超高压线路的4-5倍，若特高压联络线越限，其后果比普通联络线越限要严重的多。因此，在特高压环境下，应更加注重系统安全，联络线功率波动的控制更为重要。目前涉及联络线越限的控制标准主要有北美的CPS2标准、TOP系列标准以及我国的T标准。CPS2限制联络线的非计划潮流，然而研究表明，CPS2标准的限值L10比较严格，远小于联络线的传输空间，联络线的交换能力未能被充分利用，与电网互联的宗旨相悖，尤其不适用与特高压区域电网中的多区域广域联合调控。北美电力可靠性委员会用TOP(TransmissionOperation)标准对输电运行安全进行限制，要求防止系统运行极限和互联电力系统可靠性运行极限越限，该标准更多地从宏观的角度提出各类指导性意见，是从总体框架和规范的层面对平衡机构、输电运营商、发电运营商和用户代理商等的约束，较少涉及具体的控制指标或控制要求，不适合我国电网自上而下的管理模式。我国目前控制联络线功率波动的T标准，是针对两个控制区域之间一条联络线连接，无法适用于特高压环境下错综复杂的网架结构；并且T标准仅限于评估联络线两端的整体区域，难以直接指导各子区域(如各省级电网)的控制策略。在当前多控制区域广域联合调控的情形下，特高压输电线路将承担着大容量跨区域输电的重任。
技术实现思路
根据现有技术存在的问题，本专利技术公开了一种联络线越限控制分析方法，包括以下步骤：S1：区分电力系统中各控制区域的频率、电压和功率调整行为对联络线功率越限的负面作用和正面作用；S2：通过考察电力系统中各控制区域的区域控制偏差与联络线功率变化的关系，来评价电力系统中控制区域的调控行为是否有利于联络线越限情况的恢复，获取联络线功率变化对各控制区域的区域控制偏差的灵敏度，用灵敏度表示每条联络线的功率变化与电力系统中各控制区域的区域控制偏差的一一对应的关系，从而确定引起联络线功率变化的责任区域；S3：将待考察区域的区域控制偏差总量按比例分配到各个发电机组，设电力系统的运行方式不发生变化时，控制区域的区域控制偏差在自动发电控制机组间的分配模式不变，同时联络线功率变化对控制区域的区域控制偏差的灵敏度是确定值；S4：根据联络线功率变化与各控制区域的区域控制偏差的灵敏度，区分各控制区域对联络线越限的责任，设计联络线越限控制评价标准；S5：确定所述评价标准的启动时间点；S6：确定所述评价标准的指标形式、作用时间和参数限制。S2中：获取联络线功率变化对各控制区域的区域控制偏差的灵敏度的方法如下首先计算发电机功率变化对联络线潮流功率变化的灵敏度：发电转移分布因子用于表征发电机增加单位有功出力所引起的支路有功潮流变化量，发电节点g对支路ij的转移系数为：式中，ΔPg为发电机g的发电功率变化量，ΔPij为支路ij潮流功率变化量，Ag-ij为发电节点g对支路ij的转移系数，即发电机g的功率变化对联络线潮流功率变化的灵敏度；由于发电转移分布因子基于直流，通过直流潮流方程推导出发电转移分布因子计算表达式，若发电机g的发电功率变化ΔPg，其余发电机保持不变，则：式中Ag-ij为发电节点g对支路ij的转移系数，xig，xjg为节点电抗矩阵X对应位置元素，xij为支路ij的电抗，从而可由发电转移分布因子计算出整个互联电网中各个节点的功率变化对线路ij潮流的影响：式中，ΔPg为控制区域x内发电机g的发电功率变化量，ΔPij为联络线ij的功率变化，xig、xjg为控制区域x的节点电抗矩阵X对应位置元素，xij为支路ij的电抗。将待考察区域的区域控制偏差总量按比例分配到各个发电机组；控制区域的区域控制偏差由该区域中各个节点的功率随机波动产生，任意节点长时间段内的平均功率随机波动的幅度用该节点功率波动的标准差进行描述，设控制区域的区域控制偏差的波动由区域中各节点按照标准差比例构成，依据控制区域内节点功率的波动幅度标准差，将区域控制偏差的波动分配到各个节点：式中，ΔACEx为控制区域x的区域控制偏差波动值，Dg为控制区域x内节点g的功率波动标准差，由于区域控制偏差的分配而引起的节点g的功率变化为ΔPg；将上式代入节点的功率变化对联络线潮流的影响的公式中，可得：式中即为线路ij的功率变化对控制区域x的区域控制偏差的灵敏度；式中，ΔPij为支路ij潮流功率变化量，ΔACEx为控制区域x的区域控制偏差波动值，Dg为控制区域x内发电节点g的功率波动标准差，Ag-ij为控制区域x内发电节点g对支路ij的转移系数。由于采用了上述技术方案，本专利技术提供的一种联络线越限控制分析方法，适合于我国调度环境，涉及具体的控制指标或控制要求，能够保证联络线安全的联络线控制评价标准，一方面充分放开联络线输电能力，一方面避免潮流越限保证系统安全优质运行。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术中单条线路的等值电路图；图2为本专利技术中潮流越限严重度示意图；图3为本专利技术中联络线功率和控制区域的区域控制偏差的示意图。具体实施方式为使本专利技术的技术方案和优点更加清楚，下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：如图1所示的一种联络线越限控制分析方法，具体包括以下步骤：S1：区分电力系统中各控制区域的频率、电压和功率调整行为对联络线功率越限的负面作用和正面作用；S2：通过考察电力系统中各控制区域的区域控制偏差与联络线功率变化的关系，来评价电力系统中控制区域的调控行为是否有利于联络线越限情况的恢复，获取联络线功率变化对各控制区域的区域控制偏差的灵敏度，用灵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种联络线越限控制分析方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：区分电力系统中各控制区域的频率、电压和功率调整行为对联络线功率越限的负面作用和正面作用；S2：通过考察电力系统中各控制区域的区域控制偏差与联络线功率变化的关系，来评价电力系统中控制区域的调控行为是否有利于联络线越限情况的恢复，获取联络线功率变化对各控制区域的区域控制偏差的灵敏度，用灵敏度表示每条联络线的功率变化与电力系统中各控制区域的区域控制偏差的一一对应的关系，从而确定引起联络线功率变化的责任区域；S3：将待考察区域的区域控制偏差总量按比例分配到各个发电机组，设电力系统的运行方式不发生变化时，控制区域的区域控制偏差在自动发电控制机组间的分配模式不变，同时联络线功率变化对控制区域的区域控制偏差的灵敏度是确定值；S4：根据联络线功率变化与各控制区域的区域控制偏差的灵敏度，区分各控制区域对联络线越限的责任，设计联络线越限控制评价标准；S5：确定所述评价标准的启动时间点；S6：确定所述评价标准的指标形式、作用时间和参数限制。

【技术特征摘要】
1.一种联络线越限控制分析方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：区分电力系统中各控制区域的频率、电压和功率调整行为对联络线功率越限的负面作用和正面作用；S2：通过考察电力系统中各控制区域的区域控制偏差与联络线功率变化的关系，来评价电力系统中控制区域的调控行为是否有利于联络线越限情况的恢复，获取联络线功率变化对各控制区域的区域控制偏差的灵敏度，用灵敏度表示每条联络线的功率变化与电力系统中各控制区域的区域控制偏差的一一对应的关系，从而确定引起联络线功率变化的责任区域；S3：将待考察区域的区域控制偏差总量按比例分配到各个发电机组，设电力系统的运行方式不发生变化时，控制区域的区域控制偏差在自动发电控制机组间的分配模式不变，同时联络线功率变化对控制区域的区域控制偏差的灵敏度是确定值；S4：根据联络线功率变化与各控制区域的区域控制偏差的灵敏度，区分各控制区域对联络线越限的责任，设计联络线越限控制评价标准；S5：确定所述评价标准的启动时间点；S6：确定所述评价标准的指标形式、作用时间和参数限制。2.根据权利要求1所述的一种联络线越限控制分析方法，其特征还在于：S2中：获取联络线功率变化对各控制区域的区域控制偏差的灵敏度的方法如下首先计算发电机功率变化对联络线潮流功率变化的灵敏度：发电转移分布因子用于表征发电机增加单位有功出力所引起的支路有功潮流变化量，发电节点g对支路ij的转移系数为：式中，ΔPg为发电机g的发电功率变化量，ΔPij为支路ij潮流功率变化量，Ag-ij为发电节点g对支路ij的转移系数，即发电机g的功率变化对联络线潮流功率变化的灵敏度；由于发电转移分布因子基于直流，通过直流潮流方程推导出发电转移分布因子计算表达式，若发电机g的发电功率变化ΔPg，其余发电机保持不变，则：式中Ag-ij为发电节点g对支路ij的转移系数，xig，xj...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘娆，路逊，巴宇，郭晓，田池，李卫东，滕贤亮，吴继平，苏大威，徐春雷，
申请(专利权)人：大连理工大学，国电南瑞科技股份有限公司，国网江苏省电力公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21