一种确定极端条件下基本电网框架的方法技术

本发明专利技术公开了一种确定极端条件下基本电网框架的方法，它包括以下步骤：1)确定基本电网框架；所述基本电网框架是指由220kV及以上对电网安全稳定及供电能力有重大影响的输电线路组成的主干电网框架；2)基本电网框架稳定水平及供电能力评估；3)制定基本运行预案。本发明专利技术实施例技术方案对电网基本电网框架进行筛选，以确保在极端自然灾害或人为的极端恶劣条件下的电网基本运行；通过保住电网运行底线，最大限度减少灾害造成的停电损失。

A method for determining the basic grid framework under extreme conditions

The invention discloses a method for determining a basic grid framework under extreme conditions, which comprises the following steps: 1) to determine the basic framework; the basic framework refers to the main grid transmission line by 220kV and above on the security and stability of power grid and power supply capacity have a significant impact on the composition; 2) evaluation of power grid the framework of stable level and power supply capability; 3) formulate the basic operation plan. The technical scheme of the embodiment of the invention selects the basic grid framework of the power grid to ensure the basic operation of the power grid under extreme natural or man-made extreme conditions, and to minimize the power failure caused by disasters by maintaining the bottom line of the power grid operation.

【技术实现步骤摘要】
一种确定极端条件下基本电网框架的方法
本专利技术涉及一种确定极端条件下基本电网框架的方法，属于电力系统运行检修

技术介绍
近年来，每年的冬季，国家电网中的南方(秦岭淮河以南)省份和南方电网中的各省份都会有不同程度的电网凝冻灾害发生。为应对多发的凝冻灾害，将“抗冰保电”工作常态化，切实在思想上从“抗冰”转变为“防冰”，加快电网建设改造步伐。受到“防冰”工作的启发，当出现大范围、长时间、高强度的极端自然灾害或人为的极端恶劣条件时，受保线装置数量和装置保线能力的限制，将无法确保所有输电线路的安全。基于电网安全和传输能力因素下，复杂大电网理论近年得到了很多学者的研究热点。在决定电网安全的诸多因素中需要着重指出两个关联但又相互区别的因素：①电网的运行状态，即发电机出力和负荷的分布以及对应的潮流；②输电网络的结构，即母线和输电线路以何种方式将发电机节点和负荷节点连接起来。相对于不断变化的运行状态，电网的结构是相对静止固定的。因此，在凝冻灾害这种极端条件下，必须选择部分关键线路，集中资源予以重点防护，全力维持一个基本电网框架，来保住电网的运行底线，最大限度减少灾害造成的停电损失。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种确定极端条件下基本电网框架的方法，其能够在凝冻灾害的极端条件下的保持电网基本运行，保住电网运行底线，最大限度减少灾害造成的停电损失。本专利技术解决其技术问题采取的技术方案是：本专利技术实施例提供的一种确定极端条件下基本电网框架的方法，它包括以下步骤：1)确定基本电网框架；所述基本电网框架是指由220kV及以上对电网安全稳定及供电能力有重大影响的输电线路组成的主干电网框架；2)基本电网框架稳定水平及供电能力评估；3)制定基本运行预案。作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤1)中，确定基本电网框架的原则如下：①确保重要的线路、电厂正常运行(线路故障或电厂停运对电网安全稳定有重大影响)；②尽可能确保500kV主电网框架的结构完整性；③为保证电网框架解列后系统稳定，各区域出力与负荷应尽量保持平衡，尽量减少孤网运行的风险；④尽可能保护电网不同分层分区之间的电气联系，考虑在极端情况下500kV/220kV电磁环网合环运行；⑤确保地市级城区及重要用户安全供电，尽最大能力保障县域供电；依据以上原则，综合考虑线路是否处于保线装置覆盖范围和电网框架结构强度因素，以变电站为单位，对变电站的所有出线进行逐条校核，甄选出必须重点保障的线路，形成基本电网框架。作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤1)中，对于两侧变电站均无保线装置但对电网运行有重大影响的线路，当线路相邻变电站配有保线装置时，对线路串联保线装置进行安全校核。作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤1)中筛选输电线路的具体过程包括以下步骤：11)输电线路中变电站是否配置保线装置？如果是则进入下一步，否则转入步骤16)；12)变电站的出线数是否超过装置保线能力？如果是进入下一步，否则该变电站的线路全部保留，并进行下一输电线路筛选；13)按照确定基本电网框架的原则进行筛选该变电站的重要线路；14)该变电站的重要线路是否超过装置保线能力？如果是进入下一步，否则该变电站的重要线路全部保留，并进行下一输电线路筛选；15)按线路重要性排序策略筛选该变电站的重要线路，如果排序相同则优先保留设计受损度高的线路，确保保留的重要线路不超过装置保线能力，并进行下一输电线路筛选；16)线路对侧是否配置保线装置？如果是则将该线路纳入对侧变电站进行校核，并进行下一输电线路筛选，否则进入下一步；17)该线路是否为重要线路？如果是进入下一步，否则该线路不进行保留，并进行下一输电线路筛选；18)该线路是否可串联或采用其他方式进行保留，如果是则保留该线路，并进行下一输电线路筛选，否则进入下一步；19)该线路是否重要城市或用户的单线供电线路？如果是则保留该线路，并制定人工抢修等特别保障措施，否则该线路不进行保留，并进行下一输电线路筛选。作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤2)中，首先对基本电网框架的安全稳定水平及供电能力进行校核与评估，明确安全稳定约束条件，用以指导调度运行工作；然后查找基本电网框架中的脆弱环节，列出供电安全受到影响的城市及重要用户，以便有针对性地制定电网的基本运行预案。作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤3)中，所述制定基本运行方案的过程包括以下步骤：①制定基本电网框架的线路保障方案：凡是列入基本电网框架的线路必须集中人力、物力资源予以重点防护，加强基本电网框架线路的健康状态巡视和监测，并提前制订电网线路的抢险方案，安排好抢修力量，做好物资准备；②制定电网基本运行时受影响用户的保障预案：对于无法从基本电网框架获得220kV主网供电电源的县域电网及重要用户制定负荷保障预案与风险管控措施：调整运行方式将负荷转供，负荷无法转供的区域提前布置柴油发电机、应急发电车等应急电源，做好对相关人员的电网孤网运行技术培训，制定孤网运行调控预案，合理安排运行方式，保证AGC机组出力及对电网安全稳定的支撑；③制定基本电网框架二次系统的保障预案：由于输电线路上架设的光缆有时不具备修复条件，例如，严重覆冰情况下被拉断的可能性很大；在导线融冰后可能会因为地线覆冰严重，与导线的安全距离不够，影响线路运行，被迫剪断地线，造成光缆中断。因此需研究通信通道破坏后的二次系统保障措施，提前制定相关线路保护的临时定值预案，制定能量管理系统(EMS)数据通信通道保障方案，制定调度电话、调度自动化业务的通信保障方案。作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤1)中，所述220kV及以上对电网安全稳定及供电能力有重大影响的输电线路以线路改进网络能力为指标进行关键线路识别，所述改进网络能力EAY定义为：EAY为输电网Y的改进网络能力，Nt为计算得到的发电机节点到负荷节点的最短路径条数，Bg为发电机节点集合，Bd为负荷节点集合；Nd为负荷节点总数，Zgd.equ为以节点g和d之间的等值阻抗定义的电气距离；所述关键线路识别的过程为计算断开该关键线路后输电网的改进网络能力降低的百分比EAY为输电网Y的改进网络能力，EAY-l为断开线路l后输电网Y的改进网络能力。本专利技术实施例的技术方案可以具有的有益效果如下：本专利技术实施例技术方案首先描述基于网络效率基础上，考虑电网固有特性，采用结构性安全分析的方法，以确定线路网络能力，进步计算线路停运导致网络输电能力下降百分比，确定线路停运影响因子。基于此，本专利技术实施例技术方案对电网基本电网框架进行筛选，以确保在极端自然灾害或人为的极端恶劣条件下的电网基本运行；通过保住电网运行底线，最大限度减少灾害造成的停电损失。同时，本专利技术实施例技术方案也为规划人员在规划电网框架结构时提供新角度，新思路，未雨绸缪。与现有技术相比较，本实施例公开的技术方案具有以下特点：(1)基本运行方案能集中资源对基本电网框架予以重点防护，保住电网运行底线，最大限度减少极端条件下的停电损失，是应对极端自然灾害或人为的极端恶劣条件的有力措施。(2)提出了电网安全问题中状态与结构的区别，并论述了两者之间的关系，基于对已有纯拓扑分析方法的缺陷分析，引入重要的电气特性从而通过网络能力等概念，并进一步改进其计算方法。改进网络传输能力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定极端条件下基本电网框架的方法，其特征是，包括以下步骤：1)确定基本电网框架；所述基本电网框架是指由220kV及以上对电网安全稳定及供电能力有重大影响的输电线路组成的主干电网框架；2)基本电网框架稳定水平及供电能力评估；3)制定基本运行预案。

【技术特征摘要】
1.一种确定极端条件下基本电网框架的方法，其特征是，包括以下步骤：1)确定基本电网框架；所述基本电网框架是指由220kV及以上对电网安全稳定及供电能力有重大影响的输电线路组成的主干电网框架；2)基本电网框架稳定水平及供电能力评估；3)制定基本运行预案。2.如权利要求1所述的一种确定极端条件下基本电网框架的方法，其特征是，在步骤1)中，确定基本电网框架的原则如下：①确保重要的线路、电厂正常运行；②确保500kV主电网框架的结构完整性；③为保证电网框架解列后系统稳定，各区域出力与负荷应保持平衡，减少孤网运行的风险；④保护电网不同分层分区之间的电气联系，考虑在极端情况下500kV/220kV电磁环网合环运行；⑤确保地市级城区及重要用户安全供电，保障县域供电；依据以上原则，综合考虑线路是否处于保线装置覆盖范围和电网框架结构强度因素，以变电站为单位，对变电站的所有出线进行逐条校核，甄选出必须重点保障的线路，形成基本电网框架。3.如权利要求2所述的一种确定极端条件下基本电网框架的方法，其特征是，在步骤1)中，对于两侧变电站均无保线装置但对电网运行有重大影响的线路，当线路相邻变电站配有保线装置时，对线路串联保线装置进行安全校核。4.如权利要求2所述的一种确定极端条件下基本电网框架的方法，其特征是，在步骤1)中筛选输电线路的具体过程包括以下步骤：11)输电线路中变电站是否配置保线装置？如果是则进入下一步，否则转入步骤16)；12)变电站的出线数是否超过装置保线能力？如果是进入下一步，否则该变电站的线路全部保留，并进行下一输电线路筛选；13)按照确定基本电网框架的原则进行筛选该变电站的重要线路；14)该变电站的重要线路是否超过装置保线能力？如果是进入下一步，否则该变电站的重要线路全部保留，并进行下一输电线路筛选；15)按线路重要性排序策略筛选该变电站的重要线路，如果排序相同则优先保留设计受损度高的线路，确保保留的重要线路不超过装置保线能力，并进行下一输电线路筛选；16)线路对侧是否配置保线装置？如果是则将该线路纳入对侧变电站进行校核，并进行下一输电线路筛选，否则进入下一步；17)该线路是否为重要线路？如果是进入下一步，否则该线路不进行保留，并进行下一输电线路筛选；18)该线路是否可串联或采用其他方式进行保留...

【专利技术属性】
技术研发人员：付一木，赵维兴，邱轩宇，朱庆钢，王艳，刘晓明，田鑫，孙东磊，王轶群，高效海，魏佳，张丽娜，魏鑫，崔灿，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司经济技术研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：山东,37