[发明专利]电网系统分布式合环风险分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统自动化领域，具体来说涉及一种基于阻断技术及分区分层的分布式合环风险分析处理方法。

背景技术

随着电力系统的发展和电网商业化运营的深入开展，电力系统的调度和控制变得越来越复杂。调度自动化系统最基本的数据采集和监控功能SCADA已不能满足运行调度的要求，为提高电网的安全、稳定、优质和经济运行水平，能对电网结构和实时数据进行分析的电网高级应用软件PAS越来越受到调度运行人员的青睐，在高级应用的模拟操作中，合环风险分析是非常重要的功能模块，调度员在任何实时操作如合环、解环等前都要提前进行模拟操作以校验操作是否会引起母线电压的越限、是否会引起线路或变压器的过载，操作后的环路潮流变化情况等。但基于全网的潮流计算往往有时由于其它片网或区域的模型不全或不准确对本区域的合环分析计算造成影响或不能使用，有时收敛性也会收到影响，基于此，本文提出了基于阻断技术及分区分层的分布式合环风险分析方法,使本区的合环模拟操作不受系统其它片网的影响，使稳定性得到极大的提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电网系统分布式合环风险分析方法，该方法针对地区电网110kV及以下电压等级的合环模拟操作提供一个更加通用、稳定的计算方法，该方法通过阻断技术及动态分区技术使拟操作的子网不受其它片网的影响，从而大大提高了计算的稳定性及提高了计算速度。

本发明的目的可通过以下的技术措施来实现：

一种电网系统分布式合环风险分析方法，包括全网动态分区、子网分布式合环风险分析计算、主网潮流计算三部分计算过程，其中：

所述全网动态分区是以220kV母线为中心进行动态分区处理，根据电网的基态拓扑关系及开关的实时位置进行拓扑处理，处理时将220kV主变变高开关模拟断开，最终形成不同的分区。

所述全网动态分区的具体过程是：根据电网的实时拓扑关系及对应的开关状态确定500kV电压等级主网的分区及以220kV母线为中心的子网的动态分区，在确定500kV电压等级的分区时需要将220kV变压器变高开关断开，在确定以220kV母线为中心的动态分区时需要将220kV线路开关断开，然后将220kV母线及500kV母线设置为平衡节点进行动态分区，最终结果为每一个220kV母线对应一个分区，500kV母线对应一个动态分区。

其中动态分区以220kV变电站中的220kV母线为根节点，将220kV线路开关断开进行阻断，按深度优先搜索规则进行向下搜索，搜索本220kV变电站带的所有的110kV变电站，将本220kV变电站及搜索到的110kV变电站作为一个区域。一般来说，有多少个220kV变电站就有多少个区。确定完子网分区后进行主网分区，将220kV变压器变高开关模拟断开，以任一个500kV母线为初始点向下进行深度优先搜素，最终确定包含500kV母线及220kV母线的主网动态分区。

接着，根据提供的模拟操作的开关的信息，确定其所属的动态分区，在相应的分区内进行合环后的潮流模拟操作。

所述子网分布式合环风险分析计算的具体过程是：以当前子网的分区内的220kV母线做为平衡节点，将本网内拟进行模拟操作的合环开关闭合，启动潮流计算，得到本分区内设备的潮流分布情况尤其是环网上的潮流变化。由于计算只涉及到小范围的分区，不受主网及其它分区的潮流影响，因而计算速度大大提高，计算时间明显缩短，收敛性得到极大改进。

首先将拟进行合环操作的开关闭合，并确定开关所在的分区，通过开关连接点模型通过拓扑处理得到计算节点，再通过节点支路模型确定最终的电气岛信息，将本电气岛内的220kV母线设置为平衡节点，由于快速分解法在运算速度上比牛顿法快，对于子网的合环后的潮流分析采用PQ分解法，经计算最终得到各节点的电压相角及支路潮流、合环开关的潮流信息及平衡节点的有功无功注入量，从而可以判断出合环操作是否会引起设备过载。

所述PQ法按如下迭代形式进行修正计算：

V^-1ΔP=B'VΔδ

V^-1ΔQ=B''ΔV

其中ΔP,ΔQ分别为每次迭代的有功及无功修正量,B'为n-1阶导纳阵，B''为n-m阶导纳阵(m为PV节点个数)，Δδ,ΔV分别为每次迭代的相角及电压幅值的修正量。V^-1为节点电压对角阵的逆阵。