[发明专利]基于动态安全域的特大型城市电网暂态稳定快速评估方法

说明书

本发明涉及一种基于动态安全域的特大型城市电网暂态稳定快速评估方法，其技术特点在于：包括以下步骤：步骤1、确定系统潜在的运行方式下的系统数据，形成系统微分代数方程；步骤2、根据大运行方式下的系统潮流断面，筛选重载线路、变电站，并补充大功率节点，求解故障前平衡点并形成大扰动预想事故集；步骤3、生成暂态稳定性评估场景集后编号评估场景并启动动态安全域评估；步骤4、确定针对预想事故的应对措施和故障反应时间，搜素暂态稳定临界平衡点，并计算每一种暂态稳定性评估场景的动态安全域；步骤5、评估系统在预想事故发生后的电网暂态稳定性并计算稳定裕度。本发明能够缩短系统暂态稳定性的评估时间，且能够给出稳定裕度。

技术领域

本发明属于电网暂态稳定裕度评估技术领域，涉及电网暂态稳定裕度快速评估方法，尤其是一种基于动态安全域的特大型城市电网暂态稳定快速评估方法。

背景技术

电网的安全稳定问题仍然是电力生产运行的首要问题，任何时候不能掉以轻心。三道防线是确保我国电网安全稳定运行的成功经验，不断加强三道防线的建设，配套和完善各种稳控装置和安全自动装置，防止事故的连锁反应，防止主设备严重损坏，有效避免大停电事故，保证国家安全、社会稳定及国民经济的快速发展。特大型城市电网是最为重要的负荷中心，在未来运行中可能存在新的运行方式或即将引入的新要素，比如：(a)伴随着特高压交流输变电工程的投入运行，特高压变电站将逐步向城市电网注入很大的功率；(b)风电基地向特大型城市电网注入大功率的不确定性功率；(c)为了保证环境质量，越来越多的火电厂迁出市区范围，电网空心化现象突出等等，在新要素的影响下，特大型城市电网的安全稳定运行将受到极大的挑战，尤其是第三道防线，需要得到进一步加强。

针对特大型城市电网经受大扰动的状况，尤其是近几年面临的新要素，已有研究往往采用数值积分的方法，在给定的系统运行点对特定的故障/故障集开展仿真，并根据仿真结果来判断系统是否失稳，这类方法存在严重的缺陷：1)系统运行点改变时，需要重新开展运行仿真，这影响了系统暂态稳定性的判定速度，难以满足在线应用要求；2)虽然通过仿真可以判断系统的稳定性，但是不能给出系统稳定裕度指标，不利于系统的运行调度人员及时采取恰当的控制措施；3)虽然基于历史运行经验，能够对系统的暂态稳定做出判断并提供预防控制或校正控制措施，但是大容量功率(比如特高压变电站)的注入等新要素下，运行经验将难以发挥作用。鉴于已有研究的上述不足，亟需提出一种快速判定特大型城市电网暂态稳定性并给出稳定裕度的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种设计合理、快捷简便、具有推广应用价值且能够满足运行调度需求的基于动态安全域的特大型城市电网暂态稳定快速评估方法。

本发明解决其现实问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于动态安全域的特大型城市电网暂态稳定快速评估方法，包括以下步骤：

步骤1、根据特大型城市电网未来的可能运行方式，确定系统潜在的运行方式下的系统数据，形成电网潜在运行方式下的系统微分代数方程；

步骤2、根据大运行方式下的系统潮流断面，筛选重载线路、变电站，并补充大功率节点，求解故障前平衡点并形成大扰动预想事故集；

步骤3、排列组合电网的潜在运行方式和预想事故，生成暂态稳定性评估场景集后编号评估场景，并启动动态安全域评估；

步骤4、根据安全稳定导则和电网的实际运行经验，确定针对预想事故的应对措施和故障反应时间，搜素暂态稳定临界平衡点，并计算每一种暂态稳定性评估场景的动态安全域；

步骤5、在线评估系统在预想事故发生后的电网暂态稳定性并计算稳定裕度。

而且，所述步骤1的系统微分代数方程为：

0＝g₁(x，y)