[发明专利]一种故障后潮流快速计算方法及系统

说明书

本发明公开了一种故障后潮流快速计算方法及系统，根据安控系统、发电机一次调频、自动发电控制（AGC）和自动电压控制（AVC）等自动装置在不同时间尺度上对特高压直流故障后电网运行方式的作用机理，模拟各类自动装置的动作时机和动作策略，形成真实反映故障后全过程系统潮流，从而确定潮流越限的稳定断面和电压越限的关键母线，为制定合理有效的故障处置策略提供依据。本发明针对特高压直流故障引发的不平衡功率可能导致局部电网超稳定限额或中枢母线电压越限问题，实现特高压直流故障后电网过渡到稳态时的有功功率、无功功率和节点电压计算，提升了故障后潮流分析的快速性和准确性，具有较好的实用价值。

技术领域

本发明涉及一种故障后潮流快速计算方法及系统，属于电力系统安全稳定分析技术领域。

背景技术

特高压直流输电系统具有输送范围广、输电容量大、换流站消耗无功量大的特点。特高压直流闭锁故障后引发的不平衡功率可能导致电网运行方式发生较大地变化。在新运行方式下，极有可能出现局部电网超稳定限额运行、或者中枢母线电压越限，严重情况下可能诱发连锁故障或大范围停电，单纯依靠调度运行人员的历史经验或者采用常规分析方法已不能满足调度运行要求。

现有技术，一方面，仅仅根据当前运行方式进行特高压直流闭锁故障后有功潮流计算，计算结果可能不够准确，另一方面，仅仅模拟故障后有功潮流，不能全面反映故障后电网的安全稳定状态。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种故障后潮流快速计算方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明提供一种故障后潮流快速计算方法：

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。

进一步的，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；