一种大电网自动低频减负荷多方案综合评价方法技术

本发明专利技术提出了一种大电网自动低频减负荷多方案综合评价方法，实现了从低频减负荷多个方案的设计，综合评价比较，到推荐方案的大量仿真校核计算，都通过程序自动完成，实现了一体化流程，改变了以往由工程人员通过手动计算计算模式，大大提高了自动低频减负荷方案制定的效率和准确性。本方法具有合理性、适用性和可推广性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统分析计算领域，具体涉及一种大电网自动低频减负荷多方案 综合评价方法。
技术介绍
面对错综复杂的电网运行环境及诸多的自动低频减负荷方案整定因素，要设计出 一套最优的自动低频减减负荷方案，是非常困难的。以往的工程中自动低频减负荷方案评 价过程中在频率动态恢复特性的计算环节，受限于频率动态恢复特性手工计算的工作量 大，过程繁琐的限制，往往只是给定少数的一个或者几个自动低频减负荷方案进行手动计 算，甚至在有些工程中，不进行频率动态恢复特性的计算，直接进行时域仿真计算。在自动 低频减负荷方案的时域仿真计算校核环节中，也没有应用分布式计算方法，导致只是针对 少数的运行方式、少数的故障性式进行校核。上述的方案评价过程导致方案制定和筛选过 程中的盲目性和片面性，不能保证推荐方案的最优性和准确性。本专利技术中的大电网自动低频减负荷多方案综合评价方法正是为了改善以往自动 低频减负荷方案评价过程中的上述缺点，利用计算机程序自动对多个大电网自动低频减负 荷方案的频率动态恢复特性进行设计、计算和比较，基于计算结果对各个方案的性能指标 进行综合评价，筛选出一个或几个动态频率恢复特性较好的备选方案，在此基础上充分利 用计算机和网络通讯技术，采用分布式计算，基于PSD-BPA暂态稳定时域仿真程序对备选 方案进行大量仿真计算校核，验证方案的正确性和适用性，从而推荐出最佳方案。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过实现大电网自动低频减负荷方案综合评价过程中频率动态 恢复特性计算的计算机程序自动化，对多个代选方案在多种可能功率缺额下的动作行为快 速全面扫描，综合评价，推荐最优方案，解决以往低频减载方案设计过程中的盲目性和不准 确性；通过将分布式计算技术应用于低频减负荷方案综合评价的时域仿真校核环节，保证 了仿真校核的效率及全面性；通过将频率动态恢复特性结果与时域仿真校核结果结合，对 方案进行综合评价，保证了方案的准确性及最优性。本专利技术提供了，包括以下步骤(1)给定大电网的多个系统扰动条件，具体表现为指定系统的多个有功功率缺额 状态，也即给定一系列的功率扰动百分比；(2)设计针对该大电网的多个自动低频减负荷方案，指定包括如下指标各动作 轮动作的频率，各动作轮减负荷的百分比，动作延时时间和开关的动作时间；(3)从第一个扰动条件开始，对该扰动条件下的各个自动减负荷方案进行计算；(4)从该扰动条件下的第一个低频减负荷方案开始，基于单机对集中负荷模型进 行系统频率动态恢复特性的计算；(5)进行该扰动条件下的下一个低频减负荷方案基于单机对集中负荷模型的系统频率动态恢复特性的计算，直至该扰动条件下所有的低频减负荷方案的频率动态恢复特性 计算完成；(6)对下一个扰动条件重复第(4)至(5)步的计算，直至所有的扰动条件计算完 成；(7)在对所有扰动的所有减负荷方案频率动态恢复特性计算完成的结果基础上， 对各个方案进行综合评价，得出一个或者几个综合评价结果较好的备选方案；(8)指定时域仿真校核需要进行校核计算的系统运行方式及校核需要计算的故障 集，并根据指定的运行方式及故障集形成时域仿真的计算校核任务集；(9)将时域仿真校核计算任务集中的所有计算任务提交给分布式计算的计算节 点，同时进行多个计算任务的计算，并将计算结果返回，直至所有的计算任务完成；(10)对多个仿真时域计算的结果进行分析，筛选出满足《电力系统安全稳定导则》 DL359-2099要求的方案；(11)对同时满足系统频率动态恢复特性要求和系统安全稳定要求的方案集再由 专家根据工程经验，进行综合评价比较，选择出系统动态频率恢复特性最好，满足安全稳定 性能指标最优的方案。其中，所述步骤(4)和(5)中所述基于单机对集中负荷模型的系统频率动态恢复 特性的计算，其方法和步骤如下(1)从某种扰动条件，某个低频减负荷方案的第一轮动作开始计算，设n = 1 ；(2)首先计算出该动作轮减负荷过程中系统阻尼Dt = 1. 0+ (Kl- 1 0) *PL(1)其中PL为负荷，Kl为负荷频率调节系数，Dt为该动作轮阻尼；(3)计算出该动作轮频率变化的实际值DLF =A *ioo(2)其中DLF为系统频率变化的实际值，FB为系统的基准频率，Ta为功率扰动的百分 比；判断DLF是否大于第一动作轮动作频率给定值与系统基准频率的差值，如果是说 明已经引起低频减负荷的动作，继续进行后续动作轮的动作，转至(4)，如果不是，表明没有 引起低频减负荷的动作，中止该扰动方案的计算，进行下一个扰动方案的计算，返回(2)；(4)计算该动作轮频率的变化率及该动作轮频率的最低值 DF = -*{-FB*-^- + Dt* (Fb - Fmn)) 其中DF为该动作轮动作频率的变化率，Fffln为该动作轮动作频率的给定值；Fmin = Fnm+DF*(Td+Tcb)(4)其中Fmin为该动作轮动作过程中的最低频率值，Td为该动作轮的动作延时，T。b为 开关的动作延时； (5)判断Fmin是否小于等于Fmnk，如果是，说明已经引起后续第k轮的动作，k指定 为实际动作的轮数，转至(6)进行第k轮的计算n = n+k;如果不是，进行下一轮的计算m =n+1 ；(6)重复(4)步骤中的计算过程，计算第η轮频率的变化率及频率的最低值，并按照步骤(2)给定公式，计算该动作轮阻尼；(7)判断该动作轮频率变化率DF是否大于0，如果是，表明频率开始恢复上升趋 势，中止该方案的计算，进行下一个方案的计算，直至所有方案计算完成；其中，所述步骤(7)中对所有扰动条件下，所有低频减负荷方案的计算结果进行 综合评价，具体要评价的指标有低频减负荷总量的多少；低频减负荷动作总的轮数及总 的动作时间；频率恢复的速度快慢和对所有扰动的适应性；根据这些因素进行综合评判， 选择减负荷量最少，动作轮数和动作时间短，频率恢复快，适应各种扰动情况下的自动低频 减负荷方案，在方案评价的过程中，需要工程人员根据经验，参与方案综合评价与筛选的过 程。其中，所述步骤(8)和(9)中对所有时域仿真计算任务进行分布式计算的具体步 骤及方法如下(1)形成基于指定的系统运行方式，指定的故障集下的所有时域仿真计算任务 集；(2)基于分布式计算硬件平台共有N台计算节点机，1台计算服务器；(3)将所有时域仿真计算任务集中的任务提交给服务器，由服务器每次将N个任 务分别同时指派给N个计算节点，由N个计算节点同时进行基于PSD-BPA仿真程序的时域 仿真计算；(4)每个计算节点计算完成后，将计算结果返回给服务器，等待接收下一个任务；(5)计算服务器检查是否有空闲节点，如果有，将新的任务分配给该节点，否则，等 待空闲节点出现；(6)重复步骤(3)至(5)的过程，直至所有计算任务完成。本专利技术的有益效果是1.通过巧妙的程序设计，实现对多个待选自动低频减负荷方案基于单机对集中负 荷模型的频率动态恢复特性进行程序自动依次计算比较，实现整个计算比较过程的全自动 化。具备计算速度快，准确性高，待选方案数目不受限制等优点，解决以往自动低频减负荷 设计过程中的盲目性和不准确性，提高了设计过程及动作特性的可观测性、准确性及可靠 性。2.实现基于单机对集中负荷模型的系统频率动态恢复特性的计算结果与基于 PSD-B本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大电网自动低频减负荷多方案综合评价方法，其特征在于包括以下步骤：（１）给定大电网的多个系统扰动条件，具体表现为指定系统的多个有功功率缺额状态，也即给定一系列的功率扰动百分比；（２）设计针对该大电网的多个自动低频减负荷方案，指定包括如下指标：各动作轮动作的频率，各动作轮减负荷的百分比，动作延时时间和开关的动作时间；（３）从第一个扰动条件开始，对该扰动条件下的各个自动减负荷方案进行计算；（４）从该扰动条件下的第一个低频减负荷方案开始，基于单机对集中负荷模型进行系统频率动态恢复特性的计算；（５）进行该扰动条件下的下一个低频减负荷方案基于单机对集中负荷模型的系统频率动态恢复特性的计算，直至该扰动条件下所有的低频减负荷方案的频率动态恢复特性计算完成；（６）对下一个扰动条件重复第（４）至（５）步的计算，直至所有的扰动条件计算完成；（７）在对所有扰动的所有减负荷方案频率动态恢复特性计算完成的结果基础上，对各个方案进行综合评价，得出一个或者几个综合评价结果较好的备选方案；（８）指定时域仿真校核需要进行校核计算的系统运行方式及校核需要计算的故障集，并根据指定的运行方式及故障集形成时域仿真的计算校核任务集；（９）将时域仿真校核计算任务集中的所有计算任务提交给分布式计算的计算节点，同时进行多个计算任务的计算，并将计算结果返回，直至所有的计算任务完成；（１０）对多个仿真时域计算的结果进行分析，筛选出满足《电力系统安全稳定导则》ＤＬ３５９－２０９９要求的方案；（１１）对同时满足系统频率动态恢复特性要求和系统安全稳定要求的方案集再由专家根据工程经验，进行综合评价比较，选择出系统动态频率恢复特性最好，满足安全稳定性能指标最优的方案。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王丽敏，赵强，卜广全，刘肇旭，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]