一种电力系统高频切机策略整定方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电力系统高频切机策略整定方法，属于电力系统及其自动化技术领域。本发明专利技术利用配置高频切机策略机组总容量和系统最大外送功率的关系来确定是否增加高频切机轮次，利用系统正常运行时可接受的最大频率确定高频切机首轮频率启动定值，考虑前序轮高频切机策略，利用暂态频率安全约束和稳态频率不越限的限制条件，求系统外送极限来确定各轮次的高频切机配置量，根据每个电厂只选一台机组原则，在备选机组库中按照机组频率安全裕度从小到大顺序选取机组配置高频切机策略。本发明专利技术能兼顾机组安全和系统安全实现机网协调，避免严重故障下机组无序跳机，提高电网抵御严重故障的能力，为电力系统高频切机优化控制提供量化分析与决策支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统及其自动化
，更准确地说，本专利技术涉及一种电力系统高频切机策略整定方法。
技术介绍
目前，随着超、特高压交直流、大容量输电网络的建设的发展，在向目标网架过渡期间，互联的交流断面联系仍比较薄弱。极端情况下，交流断面解列后，会导致送端断网存在高频问题。因此，电网高频切机是电网严重故障下频率稳定控制的最后一道防线。按照国家电网公司《电力系统安全稳定导则》的要求，电力系统必须合理安排高频切机顺序及所切机组数量，以保证系统安全运行。然而，由于缺乏量化分析技术，目前高频切机策略配置缺乏系统性配置方法，通常通过人为试凑等方法确定初步方案，然后通过仿真校核策略适应性，并进行局部调整。显然，这种调整较难适应具体情况的要求。电力系统暂态稳定量化分析技术的日益成熟，为规范和优化电力系统高频切机策略整定提供了有利条件。如能够根据机组实际承受频率波动能力，设置频率考核二元表，计算故障下机组频率安全裕度，并将频率安全裕度较小的机组优先配置高频切机策略，则可避免系统高频时机组无序跳机，从而提高控制方案适应性，有利于提高电网抵御严重故障的能力。
技术实现思路
本专利技术目的是：针对现有技术中高频切机策略配置方式的不足，提供一种电力系统高频切机策略整定方法。该方法量化电力系统严重故障后出现的频率问题以及各台机组承受频率扰动的能力，利用配置高频切机策略机组总容量和系统最大外送功率的关系来确定是否增加高频切机轮次，利用系统正常运行时可接受的最大频率确定高频切机首轮频率启动定值，并考虑前序轮高频切机策略，利用暂态频率安全约束和稳态频率不越限的限制条件，求系统外送极限来确定各轮次的高频切机配置量，根据每个电厂只选一台机组原则，在备选机组库中按照机组频率安全裕度从小到大顺序依次选取机组配置高频切机策略。通过以上方式，该方法将承受频率扰动能力差的机组优先配置高频切机策略，实现机网协调，从而可以避免严重故障下机组无序跳机，提高电网抵御严重故障的能力。具体地说，本专利技术是采用以下技术方案实现的，包括以下步骤：1)设定高频切机策略整定边界条件，该边界条件包括以下3个部分：电网最大外送功率Pmax，该值根据电网运行计划进行确定；备选机组库以及备选机组库中每台机组的可承受频率波动能力，假设备选机组库共有N台备选机组，第i台机组容量为Pi，则备选机组库中各机组的可承受频率波动能力用二元表(fi,ti)表示，其中fi为第i台机组频率偏移，ti为第i台机组允许持续时间；系统正常运行时可接受的最大频率fmax、系统严重故障下可承受的频率波动能力以及严重故障下稳态频率约束fd≤f≤fg，其中，系统严重故障下可承受的频率波动能力用二元表(fs,ts)表示，fs为系统负荷母线最大频率偏移，ts为负荷母线允许持续时间，f为系统故障后稳态频率，fd为稳态频率下限定值，fg为稳态频率上限定值；2)设定电力系统高频切频率切机延时定值tset、每轮控制级差Δf，并令首轮切机定值f1＝fmax；3)令切机轮次n为1，进行步骤4)；4)开始第n轮高频切机配置总量的计算：首先设定考核故障为外送断面全部开断，仿真时考虑前序轮配置的高频切机策略，以(f1+(n-1)*Δf,ts)二元表求取系统暂态频率安全裕度η1，以(fs,ts)二元表求取系统暂态频率安全裕度η2；然后以η1≥0为约束求取电网外送极限Pmax1，以η2≥0为约束计算电网外送极限Pmax2，以稳态频率f≤fg约束计算电网外送极限Pmax3，则第n轮高频切机配置总量Pn＝min{Pmax1,Pmax2，Pmax3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力系统高频切机策略整定方法，其特征在于，包括以下步骤：1)设定高频切机策略整定边界条件，该边界条件包括以下3个部分：电网最大外送功率Pmax，该值根据电网运行计划进行确定；备选机组库以及备选机组库中每台机组的可承受频率波动能力，假设备选机组库共有N台备选机组，第i台机组容量为Pi，则备选机组库中各机组的可承受频率波动能力用二元表(fi,ti)表示，其中fi为第i台机组频率偏移，ti为第i台机组允许持续时间；系统正常运行时可接受的最大频率fmax、系统严重故障下可承受的频率波动能力以及严重故障下稳态频率约束fd≤f≤fg，其中，系统严重故障下可承受的频率波动能力用二元表(fs,ts)表示，fs为系统负荷母线最大频率偏移，ts为负荷母线允许持续时间，f为系统故障后稳态频率，fd为稳态频率下限定值，fg为稳态频率上限定值；2)设定电力系统高频切频率切机延时定值tset、每轮控制级差Δf，并令首轮切机定值f1＝fmax；3)令切机轮次n为1，进行步骤4)；4)开始第n轮高频切机配置总量的计算：首先设定考核故障为外送断面全部开断，仿真时考虑前序轮配置的高频切机策略，以(f1+(n‑1)*Δf,ts)二元表求取系统暂态频率安全裕度η1，以(fs,ts)二元表求取系统暂态频率安全裕度η2；然后以η1≥0为约束求取电网外送极限Pmax1，以η2≥0为约束计算电网外送极限Pmax2，以稳态频率f≤fg约束计算电网外送极限Pmax3，则第n轮高频切机配置总量Pn＝min{Pmax1,Pmax2，Pmax3}；5)进行第n轮配置高频切机策略的机组选取：首先计及前序轮高频切机配置策略，基于外送功率为Pn方式，计算外送断面全部开断故障下备选机组库中各台机组的频率安全裕度；然后根据每个电厂只选一台机组的原则，在备选机组库中按照各机组频率安全裕度从小到大顺序依次选取机组，只至被选择机组容量之和Pn1≥Pn；最后在所选取的机组配置切机策略，定值(fn,tset)，其中，fn＝f1+(n‑1)*Δf；6)将步骤5)中选取的机组在备选机组库中删除，形成新的备选机组库，并计算配置高频切机策略的机组总容量7)判断切机总量P是否大于等于Pmax，如果是则转入步骤8)，否则令切机轮次n＝n+1，转入步骤4)以增加配置轮次；8)基于系统外送Pmax方式，计及前述步骤配置的高频切机策略，仿真分析外送断面全部开断故障下的系统暂态频率安全裕度η、系统稳态频率f以及各机组频率安全裕度；9)如果系统暂态频率安全裕度η≥0，转入步骤10)，否则删除前序所有配置策略，令首轮切机定值f1＝f1‑0.1Hz，转入步骤3)重新配置；10)判断系统稳态频率f是否大于fg，如果f＞fg，则在备选机组库中选取步骤8)中计算得到机组频率安全裕度最小的一台机组，追加配置高频切机组策略，定值为(fn,tset)，转入步骤8)重新分析，否则进入步骤11)；11)判断系统稳态频率f是否小于fd，如果f＜fd，则在配置第n轮高频切机的机组中退出容量最大的一台机组，并在备选机组库中增加该机组，转入步骤8)重新分析，否则输出结果并结束本方法。...

【技术特征摘要】
1.一种电力系统高频切机策略整定方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)设定高频切机策略整定边界条件，该边界条件包括以下3个部分：
电网最大外送功率Pmax，该值根据电网运行计划进行确定；
备选机组库以及备选机组库中每台机组的可承受频率波动能力，假设备选
机组库共有N台备选机组，第i台机组容量为Pi，则备选机组库中各机组的可承
受频率波动能力用二元表(fi,ti)表示，其中fi为第i台机组频率偏移，ti为第i台
机组允许持续时间；
系统正常运行时可接受的最大频率fmax、系统严重故障下可承受的频率波动
能力以及严重故障下稳态频率约束fd≤f≤fg，其中，系统严重故障下可承受的频
率波动能力用二元表(fs,ts)表示，fs为系统负荷母线最大频率偏移，ts为负荷母
线允许持续...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵维兴，刘福锁，黄伟，林成，吴琛，王国松，马覃峰，陈锐，李威，周磊，袁虎玲，张红丽，王玉，吕亚洲，
申请(专利权)人：贵州电网公司电力调度控制中心，云南电力调度控制中心，国电南瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52