[发明专利]一种针对电网黑启动初始启动路径的稳定性校验方法

说明书

本发明提供一种针对电网黑启动初始启动路径的稳定性校验方法，包括：(1)基于电气距离大小和容量匹配搜索初始路径；(2)校验初始启动路径是否存在自励磁、工频过电压和操作过电压风险；(3)步骤(2)校验完毕后，进行初始启动路径中是否能够承受启动过程中的冲击负荷扰动校验；(4)校验初始启动路径生成的小系统是否满足小干扰稳定：(5)满足上述条件的路径具备可靠性，若不存在具备可靠性的路径应重新选择其它黑启动路径后或黑启动电源。本发明所可筛选出具备可靠性的黑启动初始路径，缩短因电网黑启动失败导致启动时间变长，减小停电带来的损失，对国民经济稳定具有重要作用。

技术领域

本发明涉及电力系统在严重故障后电网全停的黑启动过程，具体是一种针对电网黑启动初始启动路径的稳定性校验方法。

背景技术

当区域电力系统因事故造成大面积停电时，电网处于全黑状态，为了快速恢复负荷供电，减少经济损失和保证社会稳定，需要立即对电网进行黑启动。黑启动是电力系统安全运行的最后一道防线，制定合理的黑启动方案对于加快系统全黑事故后的恢复进程，减少事故损失具有重要意义。较大规模的电网发生停电事故后，系统中可能有多台发电机组具备自启动能力，为了提高电网的恢复速度可将其划分为几个子系统，在每个子系统中由具备自启动能力的机组首先通过一条初始路径恢复临近大容量机组，然后对整个子系统进行恢复，最后多个子系统并列完成全网恢复。

由于在黑启动初期，由黑启动电源启动大容量机组的过程中系统十分脆弱，存在失去电压和频率稳定的风险。为防止在电网薄弱时，出现：因黑启动电源带空载线路导致自励磁发生机组机端电压升高；因发生工频和操作过电压导致设备损坏；因大容量机组的辅机启动时产生的冲击负荷造成系统电压、频率偏移过大；黑启动电源通过线路带大容量机组全部重要辅机时形成的子系统不具备稳定性等原因，导致黑启动失败，需要对该小系统进行一系列稳定性校验计算。

目前，黑启动方案评估的研究热点是针对方案恢复时间、操作次数、恢复成功率等指标赋予相应权值进行综合评估，偏重于方案的优劣性；但在实际电网黑启动过程中，黑启动成功是方案的决定因素，若无法成功在黑启动初期建立小系统，则该黑启动方案其他评估指标再优秀该方案也不应被采纳。

因此，本发明提出一种针对电网黑启动初始启动路径的稳定性校验方法，对黑启动初期系统建立过程中的系统电压、频率稳定性进行全方面的校验，可筛选出具备可靠性的黑启动初始路径，保证黑启动初期系统能够成功的建立，缩短因电网黑启动失败导致启动时间变长，减小停电带来的损失，对国民经济稳定具有重要作用。

发明内容

有鉴于此，本发明提一种针对电网黑启动初始启动路径的稳定性校验方法，针对电网黑启动初期形成的小系统进行了电气距离和容量匹配、工频过电压、操作过电压、冲击负荷校核和小干扰稳定性等校核工作，通过本方法可以对该小系统稳定性进行完备而充分的校核，防止在黑启动初期由于系统稳定性不足的原因导致黑启动失败，停电时间变长、设备损坏等，造成国民经济的损失。

本发明采用如下技术方案实现：

一种针对电网黑启动初始启动路径的稳定性校验方法，包括如下步骤：

(1)基于电气距离和容量匹配的原则进行黑启动电源到被启动机组的初始路径搜索，筛选出若干初始路径；

(2)针对筛选出的若干初始路径，采用容量比较法校验初始启动路径是否存在自励磁风险，采用电磁暂态仿真分析是否存在工频过电压和操作过电压风险，剔除存在风险的路径；

(3)步骤(2)校验完毕后，在电磁暂态仿真软件中校验黑启动电源是否能够承受被启动机组在启动过程中带辅机产生的冲击负荷，以防止子系统的电压、频率偏移过大造成黑启动失败，若校验合格则执行步骤(4)；