一种应对电源脱网冲击并计及机组调节能力的精准负荷控制方法技术

本发明专利技术公开了一种应对电源脱网冲击并计及机组调节能力的精准负荷控制方法，属于电力系统及其自动化技术领域。本发明专利技术方法在充分计算某些地区电网或大型厂矿企业自备电网运行机组调节能力的前提下，根据机组损失量判断是否需采取紧急控制措施，并在需要时根据负荷运行功率精准选择切负荷对象。本发明专利技术保证了安全稳定控制装置控制措施的精准有效，提高了电网在故障或特殊方式下的运行可靠性，降低了电网失压风险。

An accurate load control method to deal with power off - net impact and control the unit's capacity

The invention discloses a precise load control method for dealing with the power grid trip impact and considering the regulating ability of the unit, which belongs to the power system and its automation technology field. The method of the invention in sufficient premise to calculate the grid in some areas or large factories owned power grid operation unit adjustment ability, according to the unit loss of judging whether to take emergency control measures, and to load power according to the choice of precision cutting load object. The invention ensures the accuracy and effectiveness of the control measures of the safety and stability control device, improves the operation reliability of the power grid under fault or special mode, and reduces the risk of voltage loss in the power grid.

【技术实现步骤摘要】
一种应对电源脱网冲击并计及机组调节能力的精准负荷控制方法
本专利技术属于电力系统及其自动化
，更准确地说，本专利技术涉及一种应对电源脱网冲击并计及机组调节能力的精准负荷控制方法。
技术介绍
目前，某些地区电网或大型厂矿企业的自备电网，其网架结构相对薄弱，网内机组备用容量较低，虽然可与外部主网并网运行，但也存在故障后或特殊情况下的孤网运行方式。因此，对于上述自备电网而言，在孤网运行方式下由于调节能力较弱，在网内发生机组脱网故障后将出现大容量的有功功率缺额冲击，甚至导致电网出现失电的后果。而电网一旦较长时间失电，设备将无法正常工作，导致部分关键设备永久性损坏，甚至造成重大安全事故以及巨大经济损失。为了解决这一问题，多采用安全稳定控制装置进行故障联切负荷，这是确保电网故障后安全稳定运行的重要手段。但是，按照现有安全稳定控制联切负荷技术，根据损失机组量采取等量切负荷控制措施，当网内负荷有功颗粒度较大时，将由于控制措施的离散性较高、未考虑运行机组调节能力等因素，导致故障后电网安全稳定运行能力降低，甚至无法满足控制策略收敛要求。
技术实现思路
本专利技术目的是：为了克服现有技术中根据损失机组量采取的等量切负荷控制措施可能无法满足控制策略收敛要求的问题，提出一种应对电源脱网冲击并计及机组调节能力的精准负荷控制方法，从而能够在充分计算区域电网运行机组调节能力的前提下，通过精准选择切负荷对象，确保安全稳定控制装置的控制措施准确有效，保证区域电网在故障后的安全稳定运行。具体地说，本专利技术具体采用以下技术方案，具体包括以下步骤：1)实时测量区域电网内每台发电机组的运行有功功率Pg_i，并根据发电机组的运行工况统计每台发电机组的最大运行功率Pmax_i、最小运行功率Pmin_i及额定运行功率Prated_i，下标中的i代表各发电机组的序号，然后计算每台发电机的提升有功能力Pup_i和回降有功能力Pdown_i；2)区域电网孤网运行时，如果检测到发生发电机组脱网故障，计算有功功率缺额Plack，Plack的值等于故障发电机组运行功率和，并计算除故障发电机组之外的剩余运行发电机组的提升有功总能力Pup_all及回降有功总能力Pdown_all；3)判断是否需要采取切负荷控制措施，如是则进入步骤4)，否则结束本方法；4)判断是否存在满足要求的切负荷组合，如无则结束本方法，如有则对于满足要求的切负荷组合，选择负荷量和有功缺额差值最小的负荷组合切除。上述技术方案的进一步特征在于，所述步骤1)中，对于功率不允许调节的各发电机组将其提升有功能力Pup_i和回降有功能力Pdown_i均设为0，对于运行有功功率Pg_i不小于最大运行功率Pmax_i的各发电机组将其提升有功能力Pup_i设为0，对于运行有功功率Pg_i不大于最小运行功率Pmin_i的各发电机组将其回降有功能力Pdown_i设为0，如不属于上述情况，则设各发电机组的提升有功能力Pup_i＝min((Pmax_i-Pg_i),Prated_i*n％)、回降有功能力Pdown_i＝min((Pg_i-Pmin_i),Prated_i*m％)，n％为发电机组一次调频最大可提升额定功率百分比，m％为发电机组一次调频最大可回降额定功率百分比。上述技术方案的进一步特征在于，所述步骤3)中，若有功功率缺额Plack≤剩余运行机组的提升有功总能力，则无需采取切负荷控制措施；否则，需进入步骤4)进行切负荷组合选择判断。上述技术方案的进一步特征在于，所述步骤4)中，所述满足要求的切负荷组合是指满足条件(Plack-Pup_all)≤Pl_all≤(Plack+Pdown_all)的切负荷组合，其中Pl_all为负荷组合的功率和。上述技术方案的进一步特征在于，所述步骤4)中，若负荷存在不同的优先级，按优先级对负荷进行分组，优先选择优先级别最高的负荷组合，在选择的优先级范围内选择Pl_all和Plack差值最小的负荷组合切除，如果在选择的优先级范围内不存在满足要求的负荷组合，则逐步下调优先级，在下一级优先级的范围内寻找待切除的负荷组合，直到选中满足要求的负荷组合。本专利技术的有益效果如下：本专利技术根据电网孤网运行方式的特点，提出并实现了应对电源脱网冲击并计及机组调节能力的精准负荷控制方法，当地区电网或大型厂矿企业的自备电网在孤网运行方式下发生机组脱网故障，通过计算有功损失量、剩余运行机组有功调节能力以及统计各切负荷组合，精准选切满足控制策略要求、与脱网机组有功差值在剩余运行机组有功调节能力范围内且差值最小的负荷组合，并可根据负荷的重要程度优先选择重要性较低的负荷组合作为切除对象。本专利技术保证了安全稳定控制装置控制措施的精准有效，提高了电网在故障或特殊方式下的运行可靠性，降低了电网失压风险，具有显著的经济及社会效益。附图说明图1为本专利技术方法的流程图。图2为本专利技术方法的运行机组有功调节能力统计流程图。图3为本专利技术方法的机组脱网故障后选择控制措施流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例1：本实施例为一种应对电源脱网冲击并计及机组调节能力的精准负荷控制方法，其主要步骤如附图1所示。图1中步骤1描述的是，实时测量和计算区域电网内运行发电机组的提升有功能力、回降有功能力，具体过程如图2所示，即首先实时测量区域电网内每台发电机组的运行有功功率Pg_i，并根据发电机组的运行工况统计每台发电机组的最大运行功率Pmax_i、最小运行功率Pmin_i及额定运行功率Prated_i，下标中的i代表各发电机组的序号，然后计算每台发电机的提升有功能力(代表可提升功率上限)和回降有功能力(代表可回降功率上限)，其中对于功率不允许调节的各发电机组将其提升有功能力Pup_i和回降有功能力Pdown_i均设为0，对于运行有功功率Pg_i不小于最大运行功率Pmax_i的各发电机组将其提升有功能力Pup_i设为0，对于运行有功功率Pg_i不大于最小运行功率Pmin_i的各发电机组将其回降有功能力Pdown_i设为0，如不属于上述情况，则设各发电机组的提升有功能力Pup_i＝min((Pmax_i-Pg_i),Prated_i*n％)、回降有功能力Pdown_i＝min((Pg_i-Pmin_i),Prated_i*m％)，n％为发电机组一次调频最大可提升额定功率百分比，m％为发电机组一次调频最大可回降额定功率百分比。图1中步骤2描述的是，区域电网孤网运行时，如果检测到发生发电机组脱网故障，计算有功功率缺额Plack，Plack的值等于故障发电机组运行功率和，并计算除故障发电机组之外的剩余运行发电机组的提升有功总能力Pup_all＝ΣPup_i、回降有功总能力Pdown_all＝ΣPdown_i，该Pup_all和Pdown_all代表剩余运行发电机组的调节能力。图1中步骤3描述的是，判断有功功率缺额Plack是否小于等于剩余运行发电机组的提升有功总能力Pup_all，如是则无需采取切负荷控制措施；否则，需进入步骤4进行切负荷组合选择判断。图1中步骤4描述的是，判断是否存在满足要求的切负荷组合，如无则结束本方法，如有则对于满足要求的切负荷组合，选择负荷量和有功缺额差值最小的负荷组合切除。所谓满足要求，是指选取的负荷组合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应对电源脱网冲击并计及机组调节能力的精准负荷控制方法，其特征在于，包括下列步骤：1)实时测量区域电网内每台发电机组的运行有功功率Pg_i，并根据发电机组的运行工况统计每台发电机组的最大运行功率Pmax_i、最小运行功率Pmin_i及额定运行功率Prated_i，下标中的i代表各发电机组的序号，然后计算每台发电机的提升有功能力Pup_i和回降有功能力Pdown_i；2)区域电网孤网运行时，如果检测到发生发电机组脱网故障，计算有功功率缺额Plack，Plack的值等于故障发电机组运行功率和，并计算除故障发电机组之外的剩余运行发电机组的提升有功总能力Pup_all及回降有功总能力Pdown_all；3)判断是否需要采取切负荷控制措施，如是则进入步骤4)，否则结束本方法；4)判断是否存在满足要求的切负荷组合，如无则结束本方法，如有则对于满足要求的切负荷组合，选择负荷量和有功缺额差值最小的负荷组合切除。

【技术特征摘要】
1.一种应对电源脱网冲击并计及机组调节能力的精准负荷控制方法，其特征在于，包括下列步骤：1)实时测量区域电网内每台发电机组的运行有功功率Pg_i，并根据发电机组的运行工况统计每台发电机组的最大运行功率Pmax_i、最小运行功率Pmin_i及额定运行功率Prated_i，下标中的i代表各发电机组的序号，然后计算每台发电机的提升有功能力Pup_i和回降有功能力Pdown_i；2)区域电网孤网运行时，如果检测到发生发电机组脱网故障，计算有功功率缺额Plack，Plack的值等于故障发电机组运行功率和，并计算除故障发电机组之外的剩余运行发电机组的提升有功总能力Pup_all及回降有功总能力Pdown_all；3)判断是否需要采取切负荷控制措施，如是则进入步骤4)，否则结束本方法；4)判断是否存在满足要求的切负荷组合，如无则结束本方法，如有则对于满足要求的切负荷组合，选择负荷量和有功缺额差值最小的负荷组合切除。2.根据权利要求1所述的应对电源脱网冲击并计及机组调节能力的精准负荷控制方法，其特征在于，所述步骤1)中，对于功率不允许调节的各发电机组将其提升有功能力Pup_i和回降有功能力Pdown_i均设为0，对于运行有功功率Pg_i不小于最大运行功率Pmax_i的各发电机组将其提升有功能力Pup_i设为0，对于运行有功功率Pg_i不大于最小运行功率Pmin_i的各发电机组将其回降有功能力Pdown_i设为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘天翼，刘平，罗剑波，李雪明，夏海峰，朱磊，卢军，魏灿，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，国家电网公司，国网江苏省电力公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32