[发明专利]用于可靠性评估的单重线路故障负荷削减方法

说明书

技术领域

本发明属于电网供电技术领域，特别是涉及一种用于可靠性评估的单重线路故障负荷削减方法。

背景技术

电力系统可靠性是可靠性理论在电力系统中的应用。电力系统可靠性是电力系统按可接受的质量标准和所需数量不间断地向电力用户供应电力和电能量能力的度量。目前大电力系统可靠性评估技术的工程应用成果主要集中在充裕度研究领域，为了反映系统的动态可靠性，需要进行安全性领域的探讨。电力系统安全性分析的计算复杂度远远大于充裕度，目前国内外对安全性问题的研究都还处于起步和探索阶段，系统建模、算法研究、指标体系的建立和软件实现等方面都还有很多工作需要开展。现在仍面临着相当大的困难，其中，计算复杂性问题是目前进行电力系统可靠性评估的最大障碍。

目前，在进行电力系统可靠性评估时，都在设法降低计算的复杂性，比如“以空间换时间”的思想，即通过合并相同系统状态，采用存储系统状态和状态评估结果的方法来减少需要评估的系统状态数，减少计算量，但代价是需要占用大量的内存。但仅减少需要评估的系统状态数是不够的，为了进一步减少计算量，需要加速每一系统状态评估的速度。在实践中，对给定系统状态进行评估，最费时的情况是出现在多个元件退出运行导致潮流计算收敛困难的情况。一般而言，正常潮流计算和单重故障评估的速度是相对较快的，在保证在任意系统状态下单重故障的潮流计算均收敛且在采取适当的发电机功率调整和切负荷措施后无元件过负荷发生的条件下，就能够将多重故障评估转换为单重故障评估，这样就可以极大地加速每一状态的评估速度。

电力系统是一个复杂、动态的系统，元件是电力系统的最小单位，电力系统的主要元件包括变压器、发电机、线路、电容电抗器等，其中线路是最主要的原件之一，线路发生故障，就会导致停运状态的出现，而这种状态的出现是随机的。因此，研究一种用于可靠性评估的单重线路故障负荷削减方法，对于电力系统的可靠性评估具有重要的意义。

发明内容

为了克服现有技术的不足之处，本发明提供一种能用于可靠性评估、且计算耗时少的单重发电机故障负荷削减方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于可靠性评估的单重线路故障负荷削减方法，包括以下步骤：

S1：判断系统是否解列，如果是，则转步骤S3执行，否则，继续执行步骤S2；

S2：进行故障后潮流计算，并采取潮流灵敏度分析法调整发电机出力和切负荷，逐步降低开断线路的功率，直到故障后潮流计算收敛；

S3：对每个电气岛进行不平衡功率调整，且保证其潮流计算收敛，并将电气岛状态进行存储；

S4：输出发电机调整量和切负荷量；

优选的，所述步骤S2中潮流灵敏度S的定义为线路功率调整量△P_ij与节点注入功率调整量△P_k的比值，即：

其中：K是注入功率变化的节点序号，θ_i和θ_j分别为节点i、j的相角，X_ij为线路电抗。

优选的，所述步骤S2中潮流灵敏度分析法遵循总注入功率平衡原则，在指定增加注入功率的节点和增量的同时，指定减少注入功率的节点和减量。

优选的，所述步骤S2中潮流灵敏度分析法按照功率平衡原则确定节点对，功率调整量与潮流灵敏度的乘积必须小于 0。

优选的，所述步骤S2中潮流灵敏度分析法在功率调整过程中，优先增加发电机出力，只有在系统无可加发电机出力或者提高发电机出力不满足时才进行切负荷。

优选的，所述步骤S2中潮流灵敏度分析法在功率调整过程中，将切负荷等效为增加节点注入功率，参与功率平衡调整，与减少发电机出力匹配。

优选的，所述步骤S2中潮流灵敏度分析法在功率调整过程中，平衡节点参与调整，潮流灵敏度为0。

优选的，所述步骤S3中不平衡功率调整是采用所述潮流灵敏度分析法实施的。

与现有技术相比，本发明的益处在于：采用了潮流灵敏度分析方法进行发电机出力和切负荷的调整，而不是就近调整、最优调整或按比例调整，实现了一次调整到位不用迭代的目标，减少计算量且节点注入功率调整量最小；确保每步调整潮流都收敛，就可以将多重线路故障转换成单重线路故障进行评估，加快了每一状态的评估速度；对所有的解列电气岛均进行潮流计算，且保证其收敛，并且在存储时按照电气岛状态进行存储，保证后续单重故障仍能进行，切负荷的方案更为合理。

附图说明