一种基于潮流转移比的输电断面热稳定控制限额推算方法技术

本发明专利技术涉及电力系统稳定分析技术领域，公开了一种基于潮流转移比的输电断面热稳定控制限额推算方法，包括：S1、基于输电断面的历史周期状态数据以获取目标断面不同状态下的预估数据；S2、设置所述目标断面相关联的故障集，并分别计算发生故障的断面线路和非断面线路对目标断面的潮流转移比；S3、通过潮流转移比反推关于所述目标断面的故障集的断面线路故障和非断面线路故障下的断面热稳定限额，比较后得到所述目标断面的最终热稳定限额；S4、基于上述的目标断面热稳定限额计算步骤，分别计算不同时间段内与目标断面线路所关联的线路在正常运行和停运检修两种状态下的目标断面热稳定限额。本发明专利技术可以实现断面限额计算的效率的大幅度提升。率的大幅度提升。率的大幅度提升。

【技术实现步骤摘要】
一种基于潮流转移比的输电断面热稳定控制限额推算方法


[0001]本专利技术涉及电力系统稳定分析
，具体涉及一种基于潮流转移比的输电断面热稳定控制限额推算方法。

技术介绍

[0002]由于我国电力资源与电力需求分布不均，一般需采用超高压或特高压交直流输电的方式，将我国西北、西南等电力资源发达地区所发出的电力传输至中东部电力需求旺盛的地区。并且随着呈间歇性和随机性的高比例新能源的接入和不同季节电源开机方式的显著变化，现代电力系统中潮流方式变化更加频繁和显著，关键的输电断面可能频繁发生变化。建设输电线路需要投入巨大资金，为有效节约输电成本需充分利用已有线路的输电能力，因此有必要全面考虑在各种制约因素的影响下输电断面的热稳定限额。
[0003]目前采用的断面热稳定限额计算方法为通过调整送端电网和受端电网火电机组机组、负荷大小、交流传输线路或直流传输线路等有功元件使断面功率逐渐增大，直至断面某一构成元件开断导致断面中任一其他元件到达热稳定极限值，该临界情况下的断面传输的有功功率即为断面的热稳定限额。但是随着电网运行的不确定性因素增加，电网运行方式和线路的接线方式种类呈多样化发展，运行的约束条件也在不断增加。而采用传统的断面热稳定限额计算方法，需在不同工况下进行分析运算，大幅度增加了仿真时长并降低了运算效率。若基于线路和各关键元件运行的历史数据得到预估数据，以此来反推各典型时间段内的目标断面热稳定限额，对于提高断面热稳定限额的计算效率具有重要意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种基于潮流转移比的输电断面热稳定控制限额推算方法，可以实现断面限额计算的效率的大幅度提升。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0006]一种基于潮流转移比的输电断面热稳定控制限额推算方法，包括：
[0007]S1、基于输电断面的历史周期状态数据以获取目标断面不同状态下的预估数据；
[0008]S2、设置所述目标断面相关联的故障集，并分别计算发生故障的断面线路和非断面线路对目标断面的潮流转移比；
[0009]S3、通过潮流转移比反推关于所述目标断面的故障集的断面线路故障和非断面线路故障下的断面热稳定限额，比较后得到所述目标断面的最终热稳定限额；
[0010]S4、基于S1
‑
S3的目标断面热稳定限额计算步骤，分别计算不同时间段内与目标断面线路所关联的线路在正常运行和停运检修两种状态下的目标断面热稳定限额。
[0011]作为优化，S1中，获取目标断面不同状态下的预估数据具体可以通过采用电力系统分析综合程序PSASP对获取的输电断面的历史周期状态数据进行分析，获取目标断面指定时间范围内的预估数据。
[0012]作为优化，S2中，所述目标断面相关联的故障集具体为N
‑
1故障集和N
‑
2故障集。
[0013]作为优化，S2中，计算当断面线路发生故障时，发生故障的断面线路j故障对目标断面中除断面线路j以外的线路i的潮流转移比λ
ji
：
[0014][0015]式中，ΔP
n.ji
为发生故障的线路j向线路i所转移的有功功率；P
n.j
为发生故障线路j运行的有功功率；
[0016]计算当非断面线路发生故障时，断面线路的潮流转移比λ
mn
：
[0017][0018]式中，ΔP
m.n
为非断面线路故障后向断面线路转移的有功功率；P
m
为非断面线路运行的有功功率。
[0019]作为优化，根据断面线路发生故障时的潮流转移反推断面线路故障下的断面热稳定限额，具体为：
[0020][0021]其中
[0022][0023]式中，σ
i
为故障前断面线路i的有功分布系数；为给定的断面线路i热稳定限额；为故障前断面线路i运行的有功功率；λ
ji
为发生故障的断面线路j故障对目标断面其他线路i的潮流转移比；N为断面线路的数量；0.9为计算转移比基础上考虑10％裕度，以便满足电力需求陡增时的线路传输要求。
[0024]作为优化，根据非断面线路发生故障时的潮流转移反推非断面线路故障下的断面热稳定限额，具体为：
[0025][0026]式中，P
n.max
为目标断面线路未达到热稳定阈值时该线路的最大功率；为非目标线路故障后断面线路的潮流转移比；为发生故障前非目标线路的有功功率；0.9为计算转移比基础上考虑10％裕度。
[0027]作为优化，目标线路未达到热稳定阈值时该线路的最大功率P
n.max
的具体公式为：
[0028][0029]其中
[0030][0031]式中，为给定的断面线路i的热稳定限额；σ
′
i
为非目标线路故障后目标线路的有功分布系数；N为断面线路的数量；为非目标线路故障后目标线路的有功传输量。
[0032]作为优化，S3中，比较断面线路故障下的断面热稳定限额和非断面线路故障下的断面热稳定限额的大小，从而确定目标断面的最终热稳定限额的表达式为：
[0033]P
lim
＝{P
n.lim
,P
m.lim
}
[0034]式中，P
lim
为确定目标断面的最终热稳定限额；P
n.lim
为断面线路故障下的断面热稳定限额；P
m.lim
为非断面线路故障下的断面热稳定限额。
[0035]作为优化，计算得到不同时间段内关键制约故障下目标断面的热稳定限额具体步骤为：
[0036]基于历史周期状态数据所预估的所述目标断面的最终热稳定限额以及给出的春秋季、夏季、冬季三个档位未达到热稳定阈值时该断面线路的最大功率，基于上述的目标断面热稳定限额计算步骤(S1
‑
S3的目标断面热稳定限额计算步骤)，分别计算出春秋季、夏季、冬季三个时间段内所对应的目标断面热稳定限额。
[0037]作为优化，在得到春秋季、夏季、冬季三个时间段内的目标断面热稳定限额后，分别计算与目标断面线路所关联的线路在正常运行和停运检修两种状态下的目标断面热稳定限额，目标断面的最终热稳定限额P
lim
所对应引起的故障即识别为关键制约故障。
[0038]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0039]本专利技术基于历史周期数据而获得指定时间段内与目标断面相关的预估数据，在典型时间段内和不同线路状态下分别制定与目标断面相关的故障集，计算相应的潮流转移比并分别反推得到断面线路故障或非断面线路故障下的断面热稳定限额，通过比较来确定输电断面的热稳定限额，相较于传统的电力系统故障集遍历搜索的方法，本专利技术实现了断面限额计算的效率的大幅度提升。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本专利技术示例性实施方式的技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于潮流转移比的输电断面热稳定控制限额推算方法，其特征在于，包括：S1、基于输电断面的历史周期状态数据以获取目标断面不同状态下的预估数据；S2、设置所述目标断面相关联的故障集，并分别计算发生故障的断面线路和非断面线路对目标断面的潮流转移比；S3、通过潮流转移比反推关于所述目标断面的故障集的断面线路故障和非断面线路故障下的断面热稳定限额，比较后得到所述目标断面的最终热稳定限额；S4、基于S1
‑
S3的目标断面热稳定限额计算步骤，分别计算不同时间段内与目标断面线路所关联的线路在正常运行和停运检修两种状态下的目标断面热稳定限额。2.根据权利要求1所述的一种基于潮流转移比的输电断面热稳定控制限额推算方法，其特征在于，S1中，获取目标断面不同状态下的预估数据具体可以通过采用电力系统分析综合程序PSASP或者BPA对获取的输电断面的历史周期状态数据进行分析，获取目标断面指定时间范围内的预估数据。3.根据权利要求1所述的一种基于潮流转移比的输电断面热稳定控制限额推算方法，其特征在于，S2中，所述目标断面相关联的故障集具体为N
‑
1故障集和N
‑
2故障集。4.根据权利要求1所述的一种基于潮流转移比的输电断面热稳定控制限额推算方法，其特征在于，S2中，计算当断面线路发生故障时，发生故障的断面线路j故障对目标断面中除断面线路j以外的线路i的潮流转移比λ
ji
：式中，ΔP
n.ji
为发生故障的线路j向线路i所转移的有功功率；P
n.j
为发生故障线路j运行的有功功率；计算当非断面线路发生故障时，断面线路的潮流转移比λ
mn
：式中，ΔP
m.n
为非断面线路故障后向断面线路转移的有功功率；P
m
为非断面线路运行的有功功率。5.根据权利要求4所述的一种基于潮流转移比的输电断面热稳定控制限额推算方法，其特征在于，根据断面线路发生故障时的潮流转移反推断面线路故障下的断面热稳定限额，具体为：其中式中，σ
i
为故障前断面线路i的有功分布系数；为给定的断面线路i热稳定限额；
为故障前断面线路i运行的有功功率；λ
ji
为发生故障的断面线路j故障对目标断面其他线路i的潮流转移比；N为断面线路的数量；0.9为计算转移比基础上考虑10...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶希，王彦沣，高剑，胡鑫，李金龙，朱童，李甘，欧阳雪彤，毕悦，胡贵川，黄格超，王曦，申萌均，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：