[发明专利]一种避免交流预想故障集引起电压越限的电压控制方法

权利要求书

1.一种避免交流预想故障集引起电压越限的电压控制方法，其特征在于，该方法预先设定交流预想故障集，故障类型包括线路短路故障、主变短路故障、线路单端断开故障、主变单端断开故障，在每个自动电压控制周期到来时，根据电网当前状态进行基态潮流计算，并模拟计算交流预想故障集中每个故障后电网的运行方式，在模拟计算潮流过程中模拟了四种不同类型的预想故障对应的开关刀闸状态设置，从而计算得到故障对全网母线电压的影响，即母线电压对故障的灵敏度，该方法进一步根据母线电压对故障的灵敏度计算全网母线的电压安全域上、下限值，并输入到自动电压控制系统中，实现电压控制；

该方法的具体过程包括以下步骤：

（1）从电网调度中心获取电网网络结构数据，设定电网含I条母线，并预先设定一个交流预想故障集M，交流故障集M中包含N个不同故障，故障类型包括线路短路故障、主变短路故障、线路单端断开故障和主变单端断开故障，共计四种故障类型；

（2）从电网调度中心获取当前电网潮流计算模型，进行基态潮流计算，并记录计算得到的电网母线电压值V^curr：

V^curr={V_i^curr，i=1,…,I}

其中，V_i^curr表示母线i的当前电压量测值，I为全部母线数量；

（3）对步骤（1）的交流预想故障集M中的N个故障进行逐一处理，根据故障类型设置故障后的开关刀闸状态，再进行潮流计算，根据潮流计算结果，得到每个故障后电网中所有母线的电压值V^falt，

V^falt={ V_i, k^falt，i=1,…,I ，k=1,…,N}

其中，V_i, k^falt表示计算得到的发生故障k后母线i的电压预测值，N为全部预想故障数量；计算过程包括如下步骤：

（3-1）读取交流预想故障集M中的故障，并将当前故障记为故障k，根据故障k所属的故障类型，进行拓扑搜索，得到故障k设备所连接的全部开关和刀闸，记为集合B，包括如下步骤：

（3-1-1）当故障k为线路短路故障时，从电网调度中心获取电网潮流计算模型，通过拓扑搜索线路首端和末端连接的全部开关和刀闸，将全部开关和刀闸存入集合B={b_j, j=1,…,J},j为集合中开关刀闸的数量；

（3-1-2）当故障k为主变短路故障时，从电网调度中心获取电网潮流计算模型，通过拓扑搜索主变高、中、低各绕组连接的全部开关和刀闸，将全部开关和刀闸存入集合B；

（3-1-3）当故障k为线路单端故障，从电网调度中心获取电网潮流计算模型，并根据交流预想故障集M中故障k指定的单端开断的首端或末端，通过拓扑搜索故障k线路的首端或末端连接的全部开关刀闸，将全部开关刀闸存入集合B；

（3-1-4）当故障k为主变单端故障，从电网调度中心获取电网潮流计算模型，并根据交流预想故障集M中故障k指定的单端开断的绕组，通过拓扑搜索故障k绕组连接的全部开关刀闸，将全部开关刀闸存入集合B；

（3-2）根据步骤（2）的基态潮流计算结果，将步骤（3-1）搜索到的集合B中全部开关和刀闸均置入为分位，得到故障k发生后的电网潮流计算模型；

（3-3）利用步骤（3-2）得到的故障k发生后的电网潮流计算模型，进行潮流计算，根据潮流计算结果，记录故障k后的电网母线的电压值：

V^falt：{ V_i, k^falt，i=1,…,I}

（3-4）遍历故障集M中的全部故障，重复步骤（3-1）-步骤（3-3），得到每个故障后的电网母线的电压值V^falt；

V^falt：{ V_i, k^falt，i=1,…,I ，k=1,…,N}

其中，V_i, k^falt为故障k后潮流计算结果中母线i的电压预测值；

（4）采用灵敏度计算方法，计算得到母线i电压对每个故障的灵敏度：S_i,k= V_i, k^falt-V_i^curr （k=1,…N）；

（5）根据步骤（4）的母线i电压对每个故障的灵敏度S_i,k（k=1,…N）,计算母线i的电压安全域上限V_s,i^max和电压安全域下限V_s,i^mix，计算公式如下：

V_s,i^max=min{V_i^max , V_i^max -S_i,k: S_i,k 0 ,k=1,…N }

V_s,i^mix=max{V_i^min , V_i^min -S_i,k: S_i,k 0 ,k=1,…N}

其中，V_i^max、V_i^min为母线i的电压计划限值，即电网电压运行合格的上限值和下限值，从调度中心获取；

（6）将步骤（5）的电网母线的电压安全域上限和电压安全域下限输入到电网调度中心调度监控系统的自动电压控制模块中，作为电网母线电压的限值约束；自动电压控制模块根据所述限值约束计算控制指令，并将该控制指令下发至电厂和变电站执行，实现避免交流预想故障集引起的电压越限的电压控制。