一种百万千瓦机组接入220kV电网的分区选择方法技术

本发明专利技术涉及一种百万千瓦机组接入220kV电网的分区选择方法，包括以下步骤：S1、获取接入机组的单机容量和接入台数，获取多个备选电网分区；S2、根据短电流水平筛选备选电网分区，得到初选电网分区；S3、根据初选电网分区情况设计接入模型，根据仿真结果，按照电网安全稳定约束条件调整参数；S4、通过机组停运电压变动约束条件判定接入模型的可行性，筛选初选电网分区，得到可行电网分区；S5、对比多个可行电网分区，选出最优的接入电网分区，得到机组接入参数。与现有技术相比，本发明专利技术通过较少的步骤实现了较为全面的筛选，最后选出最优的接入电网分区，减轻了筛选工作量，提高了决策效率，节省了人力。

【技术实现步骤摘要】
一种百万千瓦机组接入220kV电网的分区选择方法
本专利技术涉及百万千瓦机组并网技术，尤其是涉及一种百万千瓦机组接入220kV电网的分区选择方法。
技术介绍
在本领域，单机容量在1000MW及以上的发电机组被称为百万千瓦机组。在满足电网安全稳定的前提下，将百万千瓦机组接入220kV电网，可减少电网500kV主变压器投资，降低500kV和220kV电网的短路电流水平。从提高地区供电能力和控制短路电流水平的角度，开展百万千瓦机组接入220kV电网实用化研究，符合社会发展实际需要，能够产生一定的经济效益。百万机组在全球大规模发展的前期，大多数都接于500kV及以上电压等级，以适应其电力需要较长距离输送的需要。但随着局部电网负荷密度的不断增大，大机组电力电量近区消纳的趋势越来越明显，1000MW级机组接入220kV高压电网在国外已有了一些应用实例，但数量不多，没有得到大规模应用。在负荷中心电网合理分层分区运行的条件下，百万千瓦机组接入系统所适用的电压等级，或可由传统的超高压、特高压(500kV及以上电压等级)，逐步向高压220kV进行适当延伸。目前百万千瓦机组接入220kV电网的适用范围受到短路电流水平、电压波动要求、送出通道能力等多方面条件的限制。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种百万千瓦机组接入220kV电网的分区选择方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种百万千瓦机组接入220kV电网的分区选择方法，包括以下步骤：S1、获取接入机组的单机容量和接入台数，获取多个备选电网分区；S2、根据短电流水平筛选备选电网分区，得到初选电网分区；S3、根据初选电网分区情况设计接入模型，根据仿真结果，按照电网安全稳定约束条件调整参数；S4、通过机组停运电压变动约束条件判定接入模型的可行性，筛选初选电网分区，得到可行电网分区；S5、对比多个可行电网分区，选出最优的接入电网分区，得到机组接入参数。优选的，所述步骤S1获取多个备选接入电网分区具体是按照就近接入的原则选取设定距离范围内的电网分区。优选的，所述S2具体包括：估算机组接入备选电网分区后的主变压器500kV短路电流是否满足小于63kA，以及主变压器220kV短路电流是否满足小于50kA，如果两者都满足，则将该备选电网分区作为初选电网分区，否则排除该备选电网分区，判定另一个备选电网分区。优选的，所述步骤S3的仿真结果包括潮流计算结果、稳定计算结果和短路电流计算结果。优选的，所述步骤S3的电网安全稳定约束条件包括：满足在机组切机、机组出线N-1故障下，电网能够保持电压稳定、功角稳定和频率稳定，不发生失稳现象。优选的，所述机组停运电压变动约束条件包括：单台机组切机时220kV电厂高压侧母线电压变动小于3％。优选的，所述步骤S5的机组接入参数包括机组升压变压器阻抗、机组运行功率因数和机组接地方式。与现有技术相比，本专利技术根据百万千瓦级机组接入220kV电网对电网的主要影响设定判定条件，通过较少的步骤实现了较为全面的筛选，最后选出最优的接入电网分区，减轻了筛选工作量，提高了决策效率，节省了人力。附图说明图1为本专利技术的方法流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例一如图1所示，一种百万千瓦机组接入220kV电网的分区选择方法，包括以下步骤：S1、获取接入机组的单机容量和接入台数，按照就近接入的原则选取设定距离范围内的电网分区，得到多个备选电网分区；S2、根据短电流水平筛选备选电网分区，得到初选电网分区，具体包括：估算机组接入备选电网分区后的主变压器500kV短路电流是否满足小于63kA，以及主变压器220kV短路电流是否满足小于50kA，如果两者都满足，则将该备选电网分区作为初选电网分区，否则排除该备选电网分区，判定另一个备选电网分区。S3、根据初选电网分区情况设计接入模型，根据仿真结果，按照电网安全稳定约束条件调整参数，仿真结果包括潮流计算结果、稳定计算结果和短路电流计算结果；S4、通过机组停运电压变动约束条件判定接入模型的可行性，筛选初选电网分区，得到可行电网分区；S5、对比多个可行电网分区，选出最优的接入电网分区，得到机组接入参数。步骤S5的机组接入参数包括机组升压变压器阻抗、机组运行功率因数和机组接地方式。考虑短路电流水平限制的点包括：变电站500kV侧母线、变电站220kV侧母线、电厂220kV侧母线。变电站与电厂之前的其他220kV母线短路电流一般小于变电站220kV侧母线和电厂220kV侧母线短路电流的最大值，因此不作要求。其中，步骤S3的电网安全稳定约束条件为：接入方案需满足在机组切机、机组出现N-1等故障下，电网能够保持电压稳定、功角稳定和频率稳定，不发生失稳现象。从为实际工程应用留有一定的裕度的角度出发，步骤S4的机组停运电压变动约束条件包括：单台机组切机时220kV电厂高压侧母线电压变动小于3％。接入点的电压波动要求实际也与接入点的短路容量有关，接入点短路容量越大，机组启停引起电压波动越小。步骤S5得到优选的接入电网分区后，确定机组接入参数：1、升压变阻抗选择18％～20％，有利于控制机组提供的短路电流并减少停运电压波动；2、机组正常运行时采取较高的功率因数，功率因数越高，停运电压波动将明显降低，从减小机组停运电压波动的角度，百万千瓦级机组不采用低于0.9的运行功率因数；3、从控制三相短路电流及停运电压波动的角度，在2台百万千瓦机组接入前，归算至机组高压侧的系统侧短路电流水平在20～35kA以内，系统侧提供的短路电流越高，机组停运电压波动越小。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种百万千瓦机组接入220kV电网的分区选择方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取接入机组的单机容量和接入台数，获取多个备选电网分区；S2、根据短电流水平筛选备选电网分区，得到初选电网分区；S3、根据初选电网分区情况设计接入模型，根据仿真结果，按照电网安全稳定约束条件调整参数；S4、通过机组停运电压变动约束条件判定接入模型的可行性，筛选初选电网分区，得到可行电网分区；S5、对比多个可行电网分区，选出最优的接入电网分区，得到机组接入参数。

【技术特征摘要】
1.一种百万千瓦机组接入220kV电网的分区选择方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取接入机组的单机容量和接入台数，获取多个备选电网分区；S2、根据短电流水平筛选备选电网分区，得到初选电网分区；S3、根据初选电网分区情况设计接入模型，根据仿真结果，按照电网安全稳定约束条件调整参数；S4、通过机组停运电压变动约束条件判定接入模型的可行性，筛选初选电网分区，得到可行电网分区；S5、对比多个可行电网分区，选出最优的接入电网分区，得到机组接入参数。2.根据权利要求1所述的一种百万千瓦机组接入220kV电网的分区选择方法，其特征在于，所述步骤S1获取多个备选接入电网分区具体是按照就近接入的原则选取设定距离范围内的电网分区。3.根据权利要求1所述的一种百万千瓦机组接入220kV电网的分区选择方法，其特征在于，所述S2具体包括：估算机组接入备选电网分区后的主变压器500kV短路电流是否满足小于63kA，以及主变压器220kV短路电流是否满...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄阮明，郭明星，黄一超，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，国网上海电力设计有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31