[发明专利]一种220kV城市电网分区最大供电能力计算方法

摘要

本发明涉及一种220kV城市电网分区最大供电能力计算方法，包括：(1)建立分区电网的TSC目标函数(2)分析TSC计算约束条件:①潮流方程约束；②N‑1静态安全约束；③暂态电压稳定约束；(3)逼近法简化求解TSC。本发明在建立220kV分区电网的最大供电能力模型的基础上，给出计算220kV城市电网实际运行中最大可供安全负荷的方法。此方法充分考虑了电网N‑1静态安全性与暂态电压稳定性，计算结果具有合理性。

主权项

1.一种220kV城市电网分区最大供电能力计算方法，该方法将目前220kV城市电网分区的TSC定义为：针对分区内发电厂某一出力状态，满足N‑1故障后暂态电压稳定与静态安全约束情况下，电网能承载的最大负荷，包括下列步骤：(1)建立分区电网的TSC目标函数对于A分区TSC的计算，TSC的目标函数为式中TSCA表示A分区最大供电能力；i∈A表示节点i为A分区节点；PLi为节点i的有功负荷；(2)分析TSC计算约束条件①潮流方程约束等式约束为潮流方程约束，表示如下式中变量说明：Pi、Qi分别代表与装置相连交流节点i的注入有功、无功功率；节点j为电网中与i节点相关联的交流节点；Vi、Vj表示节点i、j电压幅值；Ω为电网N‑1故障集；s∈Ω表示故障集中第s个故障；Gijs与Bijs分别表示第s个预想故障情况下电网电导与电纳参数；θij表示节点i、j电压的相角差，其中Pi、Qi如下式所示PGi、QGi分别代表与节点i相连的发电机有功、无功功率注入；PLi、QLi分别代表节点i的有功、无功负荷；在实际电网中，某地区不同负荷点的有功负荷一般按照某一负荷增长方向成比例变化；同时，假设QLi按照恒功率因素随PLi变化；②N‑1静态安全约束电网需满足N‑1静态安全性要求，包括节点电压约束、主变容量约束和线路容量约束，表示为式中变量说明：分别表示第s个N‑1故障后，主变负载、线路负载，以及电网节点电压水平，变量上角标min与max分别表示变量的下限值与上限值；③暂态电压稳定约束采用的暂态电压失稳指标为故障切除后，电压低于0.8pu超过10s；(3)逼近法简化求解TSC，实施步骤如下：①设定电网各节点负荷水平初值，设定负荷变化比例的初始步长λ、负荷增长方向bpi、收敛精度ε；②对电网进行N‑1静态安全性校验：对预设故障进行逐一仿真，并校验是否有元件过载和节点电压越限现象发生；③对电网进行暂态电压稳定校核：对预设故障进行逐一仿真，观测电压的恢复波形，判断电网是否满足暂态电压稳定要求；④若满足②、③步骤校验，则增加电网负荷，使得节点i有功负荷PLi＝PLi+λbpi，并按照恒功率因素更新电网无功负荷QLi，返回步骤②；若不满足校验，则削减电网负荷，其中节点i有功负荷PLi＝PLi‑λbpi，并按照恒功率因素更新电网无功负荷QLi，然后判断λ是否小于ε，若不是，则令λ＝λ/2，转步骤②；若是，则对全网有功负荷求和，得到TSC值，并输出相应结果。