考虑最大带负荷能力的黑启动路径搜索方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种考虑最大带负荷能力的黑启动路径搜索方法、装置及系统，所述方法包括确定黑启动分区内待恢复机组的容量、爬坡速率及机组状态，综合评估各待恢复机组带负荷能力，并根据待恢复机组带负荷能力由大到小依次排序；根据排序结果依次搜索待恢复机组到黑启动电源或已恢复机组的恢复路径，对所得恢复路径进行仿真校验，最终得到满足电网黑启动过程电气量要求的黑启动路径。本发明专利技术能够提升电网负荷恢复速率，减少电网停电时间，降低电网的停电损失。停电损失。停电损失。

【技术实现步骤摘要】
考虑最大带负荷能力的黑启动路径搜索方法、装置及系统


[0001]本专利技术属于电力系统及其自动化
，具体涉及一种考虑最大带负荷能力的黑启动路径搜索方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]随着电网互联和远距离交直流输电技术的发展，电力系统的规模日益扩大，各级电网不断互联，系统运行的可靠性和稳定性也不断增强，但是由于新能源发电技术的不断引入、运行环境日益复杂、各种自然灾害无法避免等原因，电力系统的网络结构和动态特性也都趋于复杂，运行条件要求更苛刻、更难预测，电力系统发生大规模停电的风险仍然存在。目前电网在黑启动过程中通过黑启动电源优先恢复电气距离最近的待恢复机组，未考虑该机组的带负荷能力，当该机组带负荷能力较弱时会影响后续负荷及电网的恢复速度，延长电网的恢复时间。
[0003]电网的带负荷能力由机组决定，机组的带负荷能力由机组容量、机组爬坡速率、机组启动前状态共同决定。因此，合理评估机组带负荷能力，在黑启动阶段优先恢复带负荷能力强的机组，在一定程度上可加快电网的恢复，减少电网损失。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提出一种考虑最大带负荷能力的黑启动路径搜索方法、装置及系统，通过制定综合评估指标实现了对不同容量、不同爬坡速率的机组带负荷能力比较，在保证电网黑启动过程各项电气指标满足运行要求的前提下，优先恢复带负荷能力强的机组，提升电网黑启动过程的带负荷能力，加速后续负荷和电网的恢复速度，缩短电网恢复总时间。
[0005]为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种考虑最大带负荷能力的黑启动路径搜索方法，包括：
[0007]确定黑启动分区内待恢复机组的容量、爬坡速率及机组状态，综合评估各待恢复机组带负荷能力，并根据待恢复机组带负荷能力由大到小依次排序；
[0008]根据排序结果依次搜索待恢复机组到黑启动电源或已恢复机组恢复路径，对所得恢复路径进行仿真校验，最终得到满足电网黑启动过程电气量要求的黑启动路径。
[0009]可选地，各待恢复机组带负荷能力通过以下评估公式计算获得：
[0010][0011]其中：
[0012]w1+w2+w3＝1
[0013][0014]C
max
＝Max(C
i
),i＝1,2,3...N
[0015]S
max
＝Max(S
i
),i＝1,2,3...N
[0016]其中：R为待恢复机组带负荷能力，w1、w2、w3为评价系数，C
max
为待恢复机组中机组最大容量，S
max
为待恢复机组中最大爬坡速率，N为待恢复机组个数，C为机组容量，S为机组爬坡速率，I为机组状态。
[0017]可选地，所述根据排序结果依次搜索待恢复机组到黑启动电源或已恢复机组恢复路径，对所得恢复路径进行仿真校验，包括以下子步骤：
[0018]对编号为i的待恢复机组，i＝1,2
…
N，搜索其到黑启动电源或已恢复机组的所有恢复路径；
[0019]根据各恢复路径所经过的未恢复线路和变电站，计算出路径恢复所需总时间，按照由小到大进行排序，并进行编号；
[0020]若路径恢复总时间相同，则计算出恢复路径通过未恢复线路的总充电无功，比较恢复路径所经过未恢复线路的总充电无功大小排序，总充电无功小的排在前；
[0021]若路径恢复总时间不同，则按照时间由小到大对恢复路径进行排序；
[0022]根据排序结果依次对所有恢复路径进行仿真校验，直至仿真结果满足预设要求，记录该待恢复机组及路径并进行恢复顺序编号。
[0023]可选地，所述路径恢复所需总时间的计算公式为：
[0024][0025]其中：t
总
为该路径恢复所需总时间，n为恢复路径中未恢复线路条数，t
li
为该恢复路径中第i条未恢复线路恢复供电所需要的时间，m为该恢复路径中未恢复变电站个数，t
tj
为该恢复路径中第j个未恢复变电站恢复供电所需要的时间。
[0026]可选地，所述总充电无功的计算公式为：
[0027][0028]其中：Q
总
为总充电无功，n为恢复路径中未恢复线路条数，Q
i
为该恢复路径中第i条未恢复线路恢复供电后所产生无功功率。
[0029]可选地，所述预设要求包括：
[0030]p<p
max
[0031]f
min
<f<f
max
[0032]U
工min
<U
工
<U
工max
[0033]U
操
<U
操max
[0034]其中：p为线路功率，p
max
为线路功率最大值，f为系统频率，f
min
为最小系统频率，f
max
为最大系统频率，U
工
为工频电压，U
工min
为最小工频电压，U
工max
为最大工频电压，U
操
为操作电压，U
操max
为最大操作电压。
[0035]第二方面，本专利技术提供了一种考虑最大带负荷能力的黑启动路径搜索装置，包括：
[0036]评估模块，用于确定黑启动分区内待恢复机组的容量C、爬坡速率S及机组状态I，综合评估各待恢复机组带负荷能力，并根据待恢复机组带负荷能力由大到小依次排序；
[0037]黑启动路径搜索模块，用于根据排序结果依次搜索待恢复机组到黑启动电源或已恢复机组恢复路径，对所得恢复路径进行仿真校验，最终得到满足电网黑启动过程电气量
要求的黑启动路径。
[0038]可选地，各待恢复机组带负荷能力通过以下评估公式计算获得：
[0039][0040]其中：
[0041]w1+w2+w3＝1
[0042][0043]C
max
＝Max(C
i
),i＝1,2,3...N
[0044]S
max
＝Max(S
i
),i＝1,2,3...N
[0045]其中：R为待恢复机组带负荷能力，w1、w2、w3为评价系数，C
max
为待恢复机组中机组最大容量，S
max
为待恢复机组中最大爬坡速率，N为待恢复机组个数，C为机组容量，S为机组爬坡速率，I为机组状态。
[0046]可选地，所述根据排序结果依次搜索待恢复机组到黑启动电源或已恢复机组恢复路径，对所得路径进行仿真校验，包括以下子步骤：
[0047]对编号为i的待恢复机组，i＝1,2
…
N，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑最大带负荷能力的黑启动路径搜索方法，其特征在于，包括：确定黑启动分区内待恢复机组的容量、爬坡速率及机组状态，综合评估各待恢复机组带负荷能力，并根据待恢复机组带负荷能力由大到小依次排序；根据排序结果依次搜索待恢复机组到黑启动电源或已恢复机组的恢复路径，对所得恢复路径进行仿真校验，最终得到满足电网黑启动过程电气量要求的黑启动路径。2.根据权利要求1所述的一种考虑最大带负荷能力的黑启动路径搜索方法，其特征在于：各待恢复机组带负荷能力通过以下评估公式计算获得：其中：w1+w2+w3＝1C
max
＝Max(C
i
),i＝1,2,3...NS
max
＝Max(S
i
),i＝1,2,3...N其中：R为待恢复机组带负荷能力，w1、w2、w3为评价系数，C
max
为待恢复机组中机组最大容量，S
max
为待恢复机组中最大爬坡速率，N为待恢复机组个数，C为机组容量，S为机组爬坡速率，I为机组状态。3.根据权利要求1所述的一种考虑最大带负荷能力的黑启动路径搜索方法，其特征在于：所述根据排序结果依次搜索待恢复机组到黑启动电源或已恢复机组的恢复路径，对所得恢复路径进行仿真校验，包括以下子步骤：对编号为i的待恢复机组，i＝1,2
…
N，搜索其到黑启动电源或已恢复机组的所有恢复路径；根据各恢复路径所经过的未恢复线路和变电站，计算出路径恢复所需总时间，按照由小到大进行排序，并进行编号；若路径恢复总时间相同，则计算出恢复路径通过未恢复线路的总充电无功，比较恢复路径所经过未恢复线路的总充电无功大小排序，总充电无功小的排在前；若路径恢复总时间不同，则按照时间由小到大对恢复路径进行排序；根据排序结果依次对所有恢复路径进行仿真校验，直至仿真结果满足预设要求，记录该待恢复机组及路径并进行恢复顺序编号。4.根据权利要求3所述的一种考虑最大带负荷能力的黑启动路径搜索方法，其特征在于：所述路径恢复所需总时间的计算公式为：其中：t
总
为该路径恢复所需总时间，n为恢复路径中未恢复线路条数，t
li
为该恢复路径中第i条未恢复线路恢复供电所需要的时间，m为该恢复路径中未恢复变电站个数，t
tj
为该恢复路径中第j个未恢复变电站恢复供电所需要的时间。5.根据权利要求3所述的一种考虑最大带负荷能力的黑启动路径搜索方法，其特征在于：所述总充电无功的计算公式为：
其中：Q
总
为总充电无功，n为恢复路径中未恢复线路条数，Q
i
为该恢复路径中第i条未恢复线路恢复供电后所产生无功功率。6.根据权利要求3所述的一种考虑最大带负荷能力的黑启动路径搜索方法，其特征在于：所述预设要求包括：p＜p
max
f
min
＜f＜f
m...

【专利技术属性】
技术研发人员：摆世彬，郜建良，刘福锁，田志浩，李威，刘刚，张红丽，李桐，倪禛霖，孙小湘，陈秋萍，钟海亮，常海军，王超，吕亚洲，孙仲卿，王玉，黄畅想，石渠，薛峰，赖业宁，张倩，
申请(专利权)人：国电南瑞南京控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：