一种受端电网稳定性评估方法技术

本发明专利技术提供一种计及全过程动态稳定性的受端电网稳定性评估方法，采用全过程动态仿真软件建立受端电网稳定性分析模型，计及发电机过励限制和变压器有载调压等慢速动作元件动态特性，利用负荷增长速率配合关系均衡负荷持续增长过程中受端电网各供电分区动态无功消耗，即采用最大限度消耗全网动态无功储备的负荷增长方式计算各个供电分区的有功负荷裕度，作为受端电网稳定性评估指标，为电网稳定运行提供直观有效的紧急控制判据。

A method for evaluating the stability of the receiving power grid

The invention provides a method for stability assessment of power grid by the end of a project and the whole process of dynamic stability, the whole process of using dynamic simulation software to establish the analysis model of the end power grid stability considering generator transformer over excitation limit and dynamic characteristics of load voltage and slow action components, with the load growth rate with load balanced growth process in the power grid by the end of each power supply area dynamic reactive power consumption, the maximum consumption of the whole network dynamic reactive power reserve load growth mode calculation of each power supply zone active load margin, as the receiving end power grid stability evaluation index, to provide emergency control criterion for effective and stable operation of power grid.

【技术实现步骤摘要】
一种受端电网稳定性评估方法
本专利技术涉及电力系统
，具体涉及一种计及全过程动态稳定性的受端电网稳定性评估方法。
技术介绍
常用的稳定指标可分为状态指标和裕度指标。两类指标都能够给出系统当前运行点离稳定崩溃点距离的某种量度。状态指标只取用当前运行状态的信息，计算比较简单，但存在非线性。裕度指标的计算涉及到过渡过程的模拟和临界点的求取问题，蕴含的信息量较大。裕度指标定义为：从系统给定运行状态出发,按照某种模式，通过负荷或传输功率的增长逐步逼近电压崩溃点，则系统当前运行点到电压崩溃点的距离(MW和(或)Mvar)可作为判断电压稳定程度的指标，称之为裕度指标。从以上定义可看出，决定裕度指标的关键因素主要有3个：崩溃点的确定、从当前运行点到崩溃点的路径的选取以及模型的选择。在计算裕度指标时，网络中各负荷节点的功率可按任意方式增长，以逼近崩溃点。负荷的增长方式不同，裕度指标的计算值也不同。为了简化计算，常假设负荷功率按照全部负荷节点的有功和(或)无功功率同时增加的方式增长，该方式计算出的裕度指标通常比较保守。此外，在计算裕度指标时，选用的模型不同，所得出的计算结果也不同。其中发电机模型和负荷模型的选择影响较大。在静态、暂态稳定分析中，一般不考虑影响电网中长期稳定性的慢速动态元件模型，致使稳定裕度计算结果无法计及全过程动态稳定性。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种计及全过程动态稳定性的受端电网稳定性评估方法，采用全过程动态仿真软件建立受端电网稳定性分析模型，计及发电机过励限制和变压器有载调压等慢速动作元件动态特性，利用负荷增长速率配合关系均衡负荷持续增长过程中受端电网各供电分区动态无功消耗，即采用最大限度消耗全网动态无功储备的负荷增长方式计算各个供电分区的有功负荷裕度，作为受端电网稳定性评估指标，为电网稳定运行提供直观有效的紧急控制判据。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取如下技术方案：本专利技术提供一种受端电网稳定性评估方法，所述方法包括：建立受端电网稳定性分析模型；将受端电网划分为N个供电分区；计算受端电网的有功负荷裕度。所述建立受端电网稳定性分析模型包括：通过全过程动态仿真软件建立受端电网稳定性分析模型。所述计算受端电网的有功负荷裕度包括：计算每个供电分区的有功负荷裕度。所述计算受端电网的有功负荷裕度包括：负荷持续增长使受端电网逼近电压崩溃点的情况下，计算每个供电分区的有功负荷裕度。所述计算受端电网的有功负荷裕度包括：设第n个供电分区的有功负荷裕度为Kn，其表示为：其中，P0n为第n个供电分区当前运行点的有功功率，P1n为第n个供电分区的最大负荷有功功率。所述计算受端电网的有功负荷裕度包括：确定受端电网逼近电压崩溃点前N个供电分区的负荷持续增长时间。所述确定受端电网逼近电压崩溃点前N个供电分区内负荷持续增长时间包括：通过负荷持续增长使受端电网逼近电压崩溃点，根据供电分区初始运行点到受端电网电压崩溃点的时间间隔确定各个供电分区的负荷持续增长时间。所述计算受端电网的有功负荷裕度包括：比较受端电网逼近电压崩溃点前N个供电分区的负荷持续增长时间，获取供电分区的负荷持续增长时间最大值。所述计算受端电网的有功负荷裕度包括：调整各供电分区的负荷持续增长速率，令各个供电分区的负荷持续增长时间均为所获取的供电分区的负荷持续增长时间最大值。所述计算受端电网的有功负荷裕度包括：根据调整后的供电分区的负荷持续增长速率重新计算每个供电分区的有功负荷裕度。所述计算受端电网的有功负荷裕度包括：设调整负荷持续增长速率后受端电网的有功负荷裕度为K，且有：其中，P0为受端电网当前运行点的有功功率，P1为受端电网的最大负荷有功功率。所述计算受端电网的有功负荷裕度包括：将K作为受端电网稳定性评估指标，K越大，则表明受端电网稳定性越强。与最接近的现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有以下有益效果：1)本专利技术提供的一种计及全过程动态稳定性的受端电网稳定性评估方法，利用负荷增长速率配合关系来均衡负荷持续增长过程中城市电网各供电分区动态无功消耗，在最大限度消耗全网动态无功储备的负荷增长方式下计算系统有功负荷裕度，作为特大型城市电网稳定裕度评估指标；2)本专利技术可以避免采用相同负荷增长速率方式下，由于某一个分区率先达到负荷功率极限导致的全网电压崩溃，而此时系统仍有部分负荷裕度，本专利技术可为电网稳定运行提供直观有效的紧急控制判据。附图说明图1是本专利技术实施例中计及全过程动态稳定性的受端电网稳定性评估方法流程图；图2是本专利技术实施例中北京电网供电分区接线示意图；图3是实施例中昌城、城顺朝、朝顺通、通安兴供电分区负荷有功功率变化曲线图；图4是实施例中兴房门、门海、海昌供电分区负荷有功功率变化曲线图；图5是实施例中北京电网负荷有功功率变化曲线图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术提供一种计及全过程动态稳定性的受端电网稳定性评估方法，采用全过程动态仿真软件建立受端电网稳定性分析模型，计及发电机过励限制和变压器有载调压等慢速动作元件动态特性，利用负荷增长速率配合关系均衡负荷持续增长过程中受端电网各供电分区动态无功消耗，即采用最大限度消耗全网动态无功储备的负荷增长方式计算各个供电分区的有功负荷裕度，作为受端电网稳定性评估指标。选取北京电网作为实施例，供电分区接线示意图如图2所示，外部500kV变电站通过双环网连接，内部各220kV供电分区解环运行的受端电网，是受端电网发展的较高级形式。计及全过程动态稳定性的北京电网稳定性评估方法具体包括：通过全过程动态仿真软件建立受端电网稳定性分析模型将北京电网华分为昌城、城顺朝、朝顺通、门海、兴房门、通安兴、海昌7个供电分区：在考虑发电机过励限制和变压器有载调压等全过程慢速动态模型的条件下，北京电网各供电分区的有功负荷裕度Kn及北京电网崩溃前负荷持续增长时间如表1所示：表1比较受端电网逼近电压崩溃点前7个供电分区的负荷持续增长时间，获取供电分区的负荷持续增长时间最大值，tmax＝max{138,118,68,63,123,88,81}＝138s；调整各供电分区的负荷持续增长速率，令各个供电分区的负荷持续增长时间均为所获取的供电分区的负荷持续增长时间最大值，即另t1＝t2＝t3＝t4＝t5＝t6＝t7＝138s；在北京电网全接线方式下，计算负荷持续增长速率调整后各供电分区的有功功负荷裕度如表2所示：表2负荷增长供电分区负荷持续增长时间/s负荷极限/MW基态负荷/MW有功负荷裕度全网138251962017919.3％昌城、城顺朝、朝顺通、通安兴的仿真曲线如图3所示，门海、兴房门、海昌的仿真曲线如图4所示，北京电网负荷仿真曲线如图5所示，其中，纵坐标为负荷有功功率，横坐标为时间t。若采用全网按照同一种负荷增长速率的负荷增长方式，北京电网的极限负荷功率为25017MW，有功负荷裕度为19.3％，而采用本实施方案调整各供电分区的负荷持续增长速率，北京电网全接线方式下，最大负荷功率为25196MW，其动态稳定裕度为19.9％。可以得到在最大限度消耗全网动态无功储备的负荷增长方式下系统的有功负荷裕度，作为特大型城市电网稳定裕度评估指标。最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非对其限制，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种受端电网稳定性评估方法，其特征在于，所述方法包括：建立受端电网稳定性分析模型；将受端电网划分为N个供电分区；计算受端电网的有功负荷裕度。

【技术特征摘要】
1.一种受端电网稳定性评估方法，其特征在于，所述方法包括：建立受端电网稳定性分析模型；将受端电网划分为N个供电分区；计算受端电网的有功负荷裕度。2.根据权利要求1所述的受端电网稳定性评估方法，其特征在于，所述建立受端电网稳定性分析模型包括：通过全过程动态仿真软件建立受端电网稳定性分析模型。3.根据权利要求1所述的受端电网稳定性评估方法，其特征在于，所述计算受端电网的有功负荷裕度包括：计算每个供电分区的有功负荷裕度。4.根据权利要求3所述的受端电网稳定性评估方法，其特征在于，所述计算受端电网的有功负荷裕度包括：负荷持续增长使受端电网逼近电压崩溃点的情况下，计算每个供电分区的有功负荷裕度。5.根据权利要求4所述的受端电网稳定性评估方法，其特征在于，所述计算受端电网的有功负荷裕度包括：设第n个供电分区的有功负荷裕度为Kn，其表示为：其中，P0n为第n个供电分区当前运行点的有功功率，P1n为第n个供电分区的最大负荷有功功率。6.根据权利要求5所述的受端电网稳定性评估方法，其特征在于，所述计算受端电网的有功负荷裕度包括：确定受端电网逼近电压崩溃点前N个供电分区的负荷持续增长时间。7.根据权利要求6所述的受端电网稳定性评估方法，其特征在于，所述确定受端电网逼近电压崩溃点前N个供电分区内负荷持续增长时...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晶，叶大革，吕思卓，叶琳，唐晓骏，杨滢，申旭辉，张静，宋云亭，杨靖萍，罗红梅，赵一琰，马世英，黄弘扬，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，国网浙江省电力公司，国网浙江省电力公司金华供电公司，
类型：发明
国别省市：北京,11