[发明专利]基于动态安全域的特大型城市电网安稳措施制定辅助方法

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安稳措施制定辅助方法，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拓扑结构，并根据潮流计算结果筛选重载线路、变电站、大功率节点，形成预想事故集；步骤2、遴选关键节点、临界线路，形成重大扰动事故集；步骤3、建立电网潜在运行方式下的系统微分代数方程，确定事故切除时间、安稳控制措施类型和投入时间的多场景集；步骤4、在每个评估场景下，计算每一种潜在大扰动事故的动态安全域；步骤5、根据系统当前运行点所处动态安全域的位置，确定扰动发生后的安稳控制措施。本发明能辅助特大型城市电网调度人员快速制定大扰动后所应采取的安稳控制措施。

技术领域

本发明属于电网安全调度技术领域，涉及电网安稳控制措施快速制定辅助方法，尤其是一种基于动态安全域的特大型城市电网安稳措施制定辅助方法。

背景技术

特大型城市电网是重要的负荷中心，一旦发生大范围的、不可控的停电事故将造成重大的损失，该类负荷中心一般建设有比较充足的电源或者区外联络容量，发生以上潜在事故的诱因往往是系统内发生大扰动后，系统的稳定性遭到破坏。此外，随着特高压线路的建设、可再生能源发电的大力发展、环保要求的提高等新因素的引入，特大型城市电网在未来运行中很可能存在新的运行方式，面临新的风险要素。面对以上风险问题，不断加强三道防线尤其是第三道防线的建设，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，可有效避免大停电事故。特大型城市电网一旦发生大扰动事故，需要及时采取安全稳定控制措施，这一动作一般是通过安全自动装置实现的，包括切除故障线路、切除失稳机组、切除部分负荷、主动解列电网等。当扰动的严重程度不同时，需要采取不同的安稳措施，欠操作和过操作都是不允许的，前者不能把系统拉回新的稳定运行点，后者将造成不必要的停电损失，而以上措施不仅同事故类型有关，同系统事故发生前的系统状态、事故切除时间以及安稳控制措施的实施时间也直接相关，因此安稳措施的制定具有准确性和快速性的要求。

不过，对于特大型城市电网，影响系统运行稳定性的大扰动的类型和数目一般较少，通过遴选关键断面、临界线路再结合暂态稳定评估，可以有效核实需要重点防御的系统风险事故，比如：(a)特高压变电站/换流站的突然故障，导致瞬间巨大的功率缺额；(b)多个大容量光伏电站同时受云层的遮挡，有功出力大幅度波动；(c)枢纽变电站突然发生故障，大容量变压器退出运行；(d)骨干网架的重载线路发生短路故障，潮流大范围转移等。因此，可针对为数不多的大扰动，有针对性地拟定安稳控制措施。

已有研究对系统暂态稳定性的判断往往采用数值积分的方法，即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。基于该思路只能对有限个离散的系统运行点拟定安稳控制措施，以希冀在预想事故发生时刻可对运行调度人员制定安全稳定措施提供有效启迪。这类方法存在严重的缺陷：1)特大型城市电网的节点数较多，各节点的功率注入并不是成比例变化，甚至变化的方向都存在差异，通过有限的系统运行离散点难以模拟事故发生后的所有状态，这进而影响了系统调度人员对所拟定的安全稳定控制措施的信任程度，不利于安稳控制措施的果断制定；2)基于有限离散点的模拟难以给系统调度人员以直观的安稳控制措施合理性判断，难以满足在线应用要求，即这类方法会影响安稳控制措施的制定速度，而安稳控制措施的实施速度直接影响能否把系统重新拉回稳定运行点。鉴于已有研究的上述不足，亟需提出一种辅助特大型城市电网大扰动后安稳控制措施快速制定的方法。

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、快速简洁、能够满足在线应用要求且能够给调度人员提供确切的稳定性信息的基于动态安全域的特大型城市电网安稳措施制定辅助方法。

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安稳措施制定辅助方法，包括以下步骤：