[发明专利]一种故障后潮流快速计算方法及系统

权利要求书

1.一种故障后潮流快速计算方法，其特征在于，

基于电网静态模型数据、电网运行方式数据和电网动态模型参数生成当前运行方式安全稳定计算数据S0，基于当前计算数据生成本轮计算的预想故障集F，预想故障集的故障类型包括N-1预想故障、电网调度运行人员设置的预想故障和安控策略覆盖的预想故障；

基于预想故障集F，进行预想故障后潮流计算，根据故障后潮流计算结果和安控策略的动作情况统计各同步电网的不平衡功率；基于各同步电网的有功不平衡量、负荷有功静态频率特性系数和负荷有功之和，估算各同步电网的稳态频率；

根据各同步电网的不平衡功率和各同步电网的稳态频率，将预想故障集F分为无需模拟故障后电网响应过程的故障子集F1、需模拟电网一次调频响应过程的故障子集F2和需模拟电网二次调频响应过程的故障子集F3，分别对所述故障子集进行处理，得到各故障子集下的各预想故障后电网稳态潮流、电压和系统稳态频率；

所述对所述故障子集进行处理的过程为：

针对无需模拟故障后电网响应过程的故障子集F1：根据预想故障后潮流计算结果，获取电网设备有功功率、无功功率、母线电压和系统稳态频率；

针对需模拟电网一次调频响应过程的故障子集F2：根据发电机和负荷频率响应特性模拟故障后电网一次调频响应过程，采用迭代计算的方法由全网具有调频特性的发电机组和负荷共同承担不平衡功率，得到一次调频响应后电网的稳态方式，获取F2故障后电网设备有功功率和无功功率；针对母线电压变化量，快速模拟一次调频响应过程中无功电压控制装置动作策略，获取一次调频后母线电压；

针对需模拟电网二次调频响应过程的故障子集F3：根据网内动态ACE分摊比例与各省AGC动作策略模拟预想故障后二次调频响应过程，形成考虑AGC动作后的稳态方式，并进行电网潮流分析，获取F3故障后有功功率和无功功率；基于F3故障后有功功率和无功功率计算获取电网母线电压，根据母线电压事故限值，计算获取电压越限母线及表征越限程度的母线电压裕度，若存在电压越限母线，则基于归一化处理方法构建所述当前运行方式安全稳定计算数据S0下的AVC电压控制优化模型，通过最优潮流计算AVC电压控制优化模型，获取机组无功功率、电容/电抗器节点无功补偿量，对电容/电抗器无功补偿量进行安全约束条件校验和归整处理，若满足动作条件，即进行电容/电抗器投切，电容/电抗器投切完成后，形成AVC动作后稳态方式，计算获取二次调频响应过程中的母线电压、无功功率信息；若不满足动作条件，则输出该故障子集下各预想故障后的电网稳态潮流、电压和系统稳态频率；

所述预想故障集分为各故障子集的过程为：

如果第i个预想故障对应的同步电网的不平衡功率小于设定门槛值，则将第i个预想故障设定为无需模拟故障后电网响应过程的故障集；如果第i个预想故障对应的同步电网的不平衡功率小于系统一次调频能够承担的不平衡功率，则将第i个预想故障设定为需模拟电网一次调频响应过程的故障集；如果第i个预想故障对应的同步电网的不平衡功率大于ACE动作触发功率阈值，且第i个预想故障对应的同步电网的稳态频率大于ACE动作频率门槛值，则将第i个预想故障设定为需模拟电网二次调频响应过程的故障集。

2.根据权利要求1所述的故障后潮流快速计算方法，其特征在于，所述快速模拟一次调频响应过程中无功电压控制装置动作策略，获取一次调频后母线电压的过程为：

对于需模拟电网一次调频响应过程的故障子集F2中的直流预想故障，当直流落点近区交流系统无功控制能力较强时，采取定无功控制方式，若母线电压大于过压保护定值，则按顺序切除一组滤波器，直至电压不满足动作要求；当直流落点近区交流系统无功控制能力较弱时，采取定电压控制方式，若母线交换功率大于设定最大无功功率且超过一组投切容量时，则按顺序切一组滤波器；若切除后交流电压仍超过设定级门槛，则继续切下一大组滤波器，直至电压不满足动作要求；

对于需模拟电网一次调频响应过程的故障子集F2中的交流预想故障，基于潮流计算的方法快速模拟机组励磁调节器动作情况，获取母线电压。