一种输电网规划潮流计算辅助系统技术方案

本发明专利技术公开了一种输电网规划潮流计算辅助系统，包括调潮流辅助模块、潮流计算结果分析模块、同塔双回N-2扫描模块以及检修方式下的N-1扫描模块。本发明专利技术相比于已有电力系统计算软件，可辅助大电网潮流的调节，在当下电网越来越大，元件越来越多，潮流调节越来越困难的形势下，可大大减少调节潮流所需时间；可根据用户需要分析潮流计算结果，为规划决策提供依据；可进行同塔双回N-2扫描和检修方式下的N-1扫描，大大减少电网规划中进行潮流计算的时间。通过本发明专利技术，不仅可大大减少电网规划中潮流计算时间，而且通过潮流计算结果分析可以较好的为规划决策提供依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种输电网规划潮流计算辅助系统。
技术介绍
潮流计算是电力系统中非常重要的分析计算。在输电网规划中，需通过潮流计算检验所提出的电力系统规划方案能否满足各种运行方式的要求，主要包括系统中各种元件(线路、变压器等)是否会出现过负荷，以及可能出现过负荷时应事先采取哪些预防措施坐寸ο目前，国内广泛采用的输电网规划计算软件为PSD-BPA。PSD-BPA建立了大量适合我国实际的设备模型，并提供了较为丰富的计算方法。但该软件并没有预留用户程序接口，在特殊情况下，其应用并不灵活，包括难以按照用户比较高级的实际需求分析计算结果、难以和其他软件连接和交互调用等。在批量计算方面，该软件能通过N-1开断模拟来检查指定区域中每一元件故障后的系统状态，指出系统的薄弱环节，为电网规划提供依据。但在输电网规划中，有时候仅进行N-1开断模拟是不够的。在电网实际运行中，线路同塔双回N-2故障和检修方式下的N-1故障也时有发生。《电力安全事故应急处置和调查处理条例》(中华人民共和国国务院令第599号)的颁布，对电力系统的安全运行提出了更高的要求。因此，在输电网规划中，线路同塔双回N-2故障以及检修方式下的N-1故障仿真变得非常必要。对于以上类型的故障，PSD-BPA无法进行批量计算。如因规划需要进行潮流计算，则计算量非常巨大。特别是检修方式下的N-1扫描，检修方式的多样性导致计算量呈爆炸性增长趋势。 目前，国外广泛采用的电网规划计算软件为PSS/E。PSS/E为美国PTI公司开发的被广泛采用的大型电力系统计算软件，其丰富的数据库、灵活的计算方式已经在世界范围内被认可。这其中最值得称道的是其预留的用户程序接口，使用户能够非常灵活的修改数据参数、调用计算程序、设置仿真参数以及和外部程序链接等。PSS/E为国外公司开发，在数据格式上和国内主流软件不一致，在计算模型上也和国内数据模型不兼容，需编制数据转换程序实现两个软件之间的数据转换，工作量非常巨大，且难以实现计算结果的一致性。
技术实现思路
本专利技术为解决上述技术问题，提供一种输电网规划潮流计算辅助系统，它能够自动进行结果分析，不仅可以提高电网规划效率、简化流程，而且可以为电网规划决策提供参考。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案。本专利技术意在开发一种输电网规划潮流计算辅助系统，利用已有电网规划数据库，编制程序来自动计算电网潮流并根据实际需要显示计算结果，所述输电网规划潮流计算辅助程序主要包括调潮流辅助模块、潮流计算结果分析模块、同塔双回N-2扫描模块以及检修方式下的N-1扫描模块。(I)调潮流辅助模块。电网越大，潮流越难以收敛。目前常用的潮流计算方法为牛顿-拉夫逊方法。它是牛顿于17世纪在实数域和复数域提出的一种近似方程求解方法，在电力系统潮流计算中得到了广泛的应用。此方法的收敛性与计算初值关系密切，在PSD-BPA程序中只能采用平启动方式计算。在电网规划潮流计算辅助系统中，可通过编程先不限制发电机发出无功功率，给予系统充足的无功储备，使潮流容易收敛。采用多次潮流计算，每次计算都取上次计算结果作为计算初值(不采用平启动方式)，同时按比例减少系统中发电机的无功功率限值，直至发电机无功限值为实际值，得到收敛的潮流。(2)潮流计算结果分析模块。该模块能够很好的分析电网潮流状态，为规划决策提供依据，主要包括以下几个方面:I)将某地区元件(线路和主变)的负载率排序，根据需要，可输出任意一个负载率区间的元件名称。2)可以将元件的负载率进行综合分析。首先对该地区的元件负载率进行均值计算，体现元件的总体利用情况；然后进行方差分析，体现元件的利用率均衡情况，也即是体现潮流分布的均衡性。3)可以将元件的负载率进行规整。主要为指出该地区高负载率或者低负载率元件占该地区同类型元件的比例，这可以反映该地区网架结构的合理性。如某个地区主变重载和轻载占比均较大，则说明该地区网架结构不合理，需通过合理的网络规划来降低重载主变的负荷，增加轻载主变的负荷。(3)同塔双回N-2扫描模块。即模拟电网中的同塔双回线路发生异名相故障后跳闸其他元件是否过载。(4)检修方式下的N-1扫描模块。即电网中一个元件(主变或线路)检修，随机另一个元件因故障退出运行后 其他元件的运行状态。本专利技术的有益效果:相比于已有电力系统计算软件，本专利技术的创新点主要体现在三个方面:一是可辅助大电网潮流的调节，在当下电网越来越大，元件越来越多，潮流调节越来越困难的形势下，可大大减少调节潮流所需时间；二是可根据用户需要分析潮流计算结果，为规划决策提供依据；二是可进行同塔双回N_2扫描和检修方式下的N-1扫描，大大减少电网规划中进行潮流计算的时间。综上，通过本专利技术，不仅可大大减少电网规划中潮流计算时间，而且通过潮流计算结果分析可以较好的为规划决策提供依据。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。具体实施例方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。本专利技术意在开发一种输电网规划潮流计算辅助系统，利用已有电网规划数据库，编制程序来自动计算电网潮流并根据实际需要显示计算结果，所述输电网规划潮流计算辅助程序主要包括调潮流辅助模块、潮流计算结果分析模块、同塔双回N-2扫描模块以及检修方式下的N-1扫描模块。(I)调潮流辅助模块。电网越大，潮流越难以收敛。目前常用的潮流计算方法为牛顿-拉夫逊方法。它是牛顿于17世纪在实数域和复数域提出的一种近似方程求解方法，在电力系统潮流计算中得到了广泛的应用。此方法的收敛性与计算初值关系密切，在PSD-BPA程序中只能采用平启动方式计算。在电网规划潮流计算辅助系统中，可通过编程先不限制发电机发出无功功率，给予系统充足的无功储备，使潮流容易收敛。采用多次潮流计算，每次计算都取上次计算结果作为计算初值(不采用平启动方式)，同时按比例减少系统中发电机的无功功率限值，直至发电机无功限值为实际值，得到收敛的潮流。(2)潮流计算结果分析模块。该模块能够很好的分析电网潮流状态，为规划决策提供依据，主要包括以下几个方面:I)将全省(地区)元件(线路和主变)的负载率排序，根据需要，可输出任意一个负载率区间的元件名称。2)可以将元件的负载率进行综合分析。首先对全省(地区)的元件负载率进行均值计算，体现元件的总体利用情况；然后进行方差分析，体现元件的利用率均衡情况，也即是体现潮流分布的均衡性。3)可以将元件的负载率进行规整。主要为指出全省(地区)高负载率或者低负载率元件占该地区同类型元件的比例，这可以反映全省(地区)网架结构的合理性。如某个地区主变重载和轻载占比均较大，则说明该地区网架结构不合理，需通过合理的网络规划来降低重载主变的负荷，增加轻载主变的负荷。(3)同塔双回N-2扫描模块。即模拟电网中的同塔双回线路发生异名相故障后跳闸其他元件是否过载。 (4)检修方式下的N-1 扫描模块。即电网中一个元件(主变或线路)检修，随机另一个元件因故障退出运行后其他元件的运行状态。上述虽然结合附图对本专利技术的具体实施方式进行了描述，但并非对本专利技术保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本专利技术的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本专利技术的保护范围以内。权利要求1.一种输电网规划潮流计算辅助系统，其特征是，包括调潮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输电网规划潮流计算辅助系统，其特征是，包括调潮流辅助模块、潮流计算结果分析模块、同塔双回N?2扫描模块以及检修方式下的N?1扫描模块；所述调潮流辅助模块，通过编程先不限制发电机发出无功功率，给予系统充足的无功储备，使潮流容易收敛；采用多次潮流计算，每次计算都取上次计算结果作为计算初值，同时按比例减少系统中发电机的无功功率限值，直至发电机无功限值为实际值，得到收敛的潮流；所述潮流计算结果分析模块，能够很好的分析电网潮流状态，为规划决策提供依据，主要包括以下几个方面：1）将某地区元件的负载率排序，根据需要，输出任意一个负载率区间的元件名称；2）将元件的负载率进行综合分析；首先对该地区的元件负载率进行均值计算，体现元件的总体利用情况；然后进行方差分析，体现元件的利用率均衡情况，也即是体现潮流分布的均衡性；3）将元件的负载率进行规整；主要为指出该地区高负载率或者低负载率元件占该地区同类型元件的比例，这可以反映该地区网架结构的合理性；所述同塔双回N?2扫描模块，模拟电网中的同塔双回线路发生异名相故障后跳闸其他元件是否过载；所述检修方式下的N?1扫描模块，即电网中一个元件检修，随机另一个元件因故障退出运行后其他元件的运行状态。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓明，牛新生，王艳，贾善杰，张杰，朱毅，
申请(专利权)人：国家电网公司，山东电力集团公司电力经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：