基于动态安全域的特大型城市电网暂态稳定快速评估方法技术

本发明专利技术涉及一种基于动态安全域的特大型城市电网暂态稳定快速评估方法，其技术特点在于：包括以下步骤：步骤1、确定系统潜在的运行方式下的系统数据，形成系统微分代数方程；步骤2、根据大运行方式下的系统潮流断面，筛选重载线路、变电站，并补充大功率节点，求解故障前平衡点并形成大扰动预想事故集；步骤3、生成暂态稳定性评估场景集后编号评估场景并启动动态安全域评估；步骤4、确定针对预想事故的应对措施和故障反应时间，搜素暂态稳定临界平衡点，并计算每一种暂态稳定性评估场景的动态安全域；步骤5、评估系统在预想事故发生后的电网暂态稳定性并计算稳定裕度。本发明专利技术能够缩短系统暂态稳定性的评估时间，且能够给出稳定裕度。

A Fast Transient Stability Assessment Method for Ultra-Large Urban Power Grid Based on Dynamic Security Region

The present invention relates to a fast transient stability assessment method for super-large urban power grid based on dynamic security region. Its technical characteristics include the following steps: step 1, determining the system data under the potential operation mode of the system, forming the differential algebraic equation of the system; step 2, screening heavy-duty lines and substations according to the power flow section of the system under the large operation mode, and supplementing the large power. Rate nodes are used to solve the pre-fault equilibrium point and form the large disturbance anticipated accident set; Step 3: Generate the scenario of transient stability assessment and start the dynamic security region evaluation; Step 4: Determine the response measures and fault response time for the anticipated accident, search the critical equilibrium point of transient stability, and calculate the dynamic security region of each scenario of transient stability assessment; Step 5. Evaluate the transient stability of the power system after the expected accident and calculate the stability margin. The invention can shorten the evaluation time of the transient stability of the system, and can give the stability margin.

【技术实现步骤摘要】
基于动态安全域的特大型城市电网暂态稳定快速评估方法
本专利技术属于电网暂态稳定裕度评估
，涉及电网暂态稳定裕度快速评估方法，尤其是一种基于动态安全域的特大型城市电网暂态稳定快速评估方法。
技术介绍
电网的安全稳定问题仍然是电力生产运行的首要问题，任何时候不能掉以轻心。三道防线是确保我国电网安全稳定运行的成功经验，不断加强三道防线的建设，配套和完善各种稳控装置和安全自动装置，防止事故的连锁反应，防止主设备严重损坏，有效避免大停电事故，保证国家安全、社会稳定及国民经济的快速发展。特大型城市电网是最为重要的负荷中心，在未来运行中可能存在新的运行方式或即将引入的新要素，比如：(a)伴随着特高压交流输变电工程的投入运行，特高压变电站将逐步向城市电网注入很大的功率；(b)风电基地向特大型城市电网注入大功率的不确定性功率；(c)为了保证环境质量，越来越多的火电厂迁出市区范围，电网空心化现象突出等等，在新要素的影响下，特大型城市电网的安全稳定运行将受到极大的挑战，尤其是第三道防线，需要得到进一步加强。针对特大型城市电网经受大扰动的状况，尤其是近几年面临的新要素，已有研究往往采用数值积分的方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于动态安全域的特大型城市电网暂态稳定快速评估方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、根据特大型城市电网未来的可能运行方式，确定系统潜在的运行方式下的系统数据，形成电网潜在运行方式下的系统微分代数方程；步骤2、根据大运行方式下的系统潮流断面，筛选重载线路、变电站，并补充大功率节点，求解故障前平衡点并形成大扰动预想事故集；步骤3、排列组合电网的潜在运行方式和预想事故，生成暂态稳定性评估场景集后编号评估场景，并启动动态安全域评估；步骤4、根据安全稳定导则和电网的实际运行经验，确定针对预想事故的应对措施和故障反应时间，搜素暂态稳定临界平衡点，并计算每一种暂态稳定性评估场景的动态安全域；步骤5...

【技术特征摘要】
1.一种基于动态安全域的特大型城市电网暂态稳定快速评估方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、根据特大型城市电网未来的可能运行方式，确定系统潜在的运行方式下的系统数据，形成电网潜在运行方式下的系统微分代数方程；步骤2、根据大运行方式下的系统潮流断面，筛选重载线路、变电站，并补充大功率节点，求解故障前平衡点并形成大扰动预想事故集；步骤3、排列组合电网的潜在运行方式和预想事故，生成暂态稳定性评估场景集后编号评估场景，并启动动态安全域评估；步骤4、根据安全稳定导则和电网的实际运行经验，确定针对预想事故的应对措施和故障反应时间，搜素暂态稳定临界平衡点，并计算每一种暂态稳定性评估场景的动态安全域；步骤5、在线评估系统在预想事故发生后的电网暂态稳定性并计算稳定裕度。2.根据权利要求1所述的一种基于动态安全域的特大型城市电网暂态稳定快速评估方法，其特征在于：所述步骤1的系统微分代数方程为：0＝g1(x，y)式中：x为系统状态变量，包括平衡节点外所有发电机节点的功角、角速度和内电势；y为系统代数变量，包括平衡节点外所有发电机节点的交直流电流、负荷节点和联络节点的电压幅值与相角；f1为事故前系统发电机节点的动态方程；g1为事故前系统网络静态方程。3.根据权利要求1所述的一种基于动态安全域的特大型城市电网暂态稳定快速评估方法，其特征在于：所述步骤2的具体步骤包括：(1)对每种潜在运行方式开展系统正常运行情况下的潮流计算，其中潮流计算的时间断面选择系统的峰值负荷日、风光大发：式中，ΔP＝ΔP(θ，U)和ΔQ＝ΔQ(θ，U)为节点不平衡有功和无功功率向量；θ和U表示网络节点相角向量和节点电压幅值向量，ΔP和ΔQ是θ和U的函数；H、N、M、L为实系数雅克比子阵；(2)利用牛顿拉夫逊方法求解步骤2第(1)步中方程，可得到系统潮流计算结果，即各节点的电压幅值向量U和相角向量θ，进而可计算各节点的有功功率向量P和无功功率向量Q，即为系统故障前的平衡点(x0,y0)，把(x0,y0)中负载率大于70％的线路和变电站定义为重载，筛选重载线路、变电站节点为潜在的三相短路元素；(3)补充潜在重要节...

【专利技术属性】
技术研发人员：于光耀，王天昊，孙冰，王旭东，曾沅，李国栋，吕金炳，陈亮，杨帮宇，吴磊，于天一，张亮，刘云，李振斌，姚维平，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司电力科学研究院，国网天津市电力公司，国家电网有限公司，天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12