一种基于电压稳定性的直流受端同停检修方案确定方法及系统技术方案

技术编号:18593228 阅读:30 留言:0更新日期:2018-08-04 20:10
本发明专利技术公开了一种基于电压稳定性的直流受端同停检修方案确定方法及系统,包括:针对每个备选的同停检修方案,计算电网络中每个节点故障引起的全网平均电压跌落值,并根据每个节点故障引起的全网平均电压跌落值确定每个节点故障对应的风险等级;分别计算每个备选的同停检修方案的电网络拓扑熵值;分别计算每个备选的同停检修方案对应时段的负荷电动机占比;分别计算每个备选的同停检修方案的综合风险评估值;根据每个备选的同停检修方案的综合风险评估值确定最优同停检修方案。本发明专利技术将电压稳定性分析、检修方案下的电网络拓扑熵值和负荷电动机占比三者进行结合确定最优同停检修方案,提高了检修方案评估的工作效率与质量。

A method and system to determine DC receiving terminal maintenance plan based on voltage stability

The invention discloses a method and system for determining the overhaul scheme based on voltage stability, including: to calculate the average voltage drop of the whole network caused by each node fault in the electric network, and determine the average voltage drop value of the whole network, which is caused by each node fault. The risk level corresponding to each node fault; the electrical network topology entropy of each alternative maintenance scheme is calculated respectively; the load motor duty ratio of each alternative period of the same stop maintenance scheme is calculated respectively; the comprehensive risk assessment value of each alternative maintenance scheme is calculated respectively. The comprehensive risk assessment value of maintenance plan determines the optimal maintenance plan. The invention combines the voltage stability analysis, the topological entropy value of the electric network under the overhaul scheme and the load motor ratio three to determine the optimal co stop maintenance scheme, and improves the work efficiency and quality of the maintenance scheme evaluation.

【技术实现步骤摘要】
一种基于电压稳定性的直流受端同停检修方案确定方法及系统
本专利技术涉及电力系统检修方案
,并且更具体地,涉及一种基于电压稳定性的直流受端同停检修方案确定方法及系统。
技术介绍
电网综合检修计划是电力系统生产领域重要日常工作之一,实际电网全线运行状态仅仅存在于封网期(通常封网期为7月-8月及1月),其他大部分时间段因安排的例行设备检修较多,而是使得电网长期处于非全接线状态。而非全接线状态存在大量元件同停,如主干线路、主变压器、发电机等处于同时停运状态,使得电网的网架结构处于一种相对全接线来说的较大削弱状态。合理的制定“同停检修方案”能够在一定程度上有效降低电网运行风险。传统情况下,往往采用电网络元件N-1校核仿真计算遍历所有的电网络N-1故障,这种方法存在以下不足:1)因需要对所有的网络元件N-1故障进行遍历暂态稳定仿真计算,然后采用多种稳定性分析判据及人工经验进行风险评估,计算耗时;2)传统仿真计算中对于负荷电动机占比进行统计经验设置的固定值,未能计及同停时段实际负荷电动机占比对风险的影响;3)最重要的是,无法快速的识别出多种同停方案下对整体网架的削弱程度。自组织临界演化理论作为研究电网连锁故障和大停电事故的一种理论,近年来受到学术界的广泛关注。自组织临界理论认为:电力系统内部有两种完全相反的作用力。一方面,随着负荷的持续增长,系统安全裕度不断减小,同时,人们会进行电网建设,增加电网负荷能力;另一方面,电网会出现短路等随机扰动,同时,系统会采取调整发电机出力等安稳措施。两种方向相反的作用力会驱使电网向一种临界运行状态演化,即自组织临界态。在此状态下,微小的扰动将触发连锁反应并导致大停电事故的发生。自组织临界演化理论作为评价电网风险等级的方法,可实现检修状态下的风险快速评估,有利于电网整体检修计划的多方案评价。同时,随着电网的不断发展,传统的交流输电网逐渐转化为交直流混联型输电网,对于直流受端电网的电压稳定性是电网检修的重点关注问题之一。
技术实现思路
本专利技术提出一种基于电压稳定性的直流受端同停检修方案确定方法及系统,以解决如何高效、准确地确定同停检修方案的问题。为了解决上述问题,根据本专利技术的一个方面,提供了一种基于电压稳定性的直流受端同停检修方案确定方法,其特征在于,所述方法包括:针对每个备选的同停检修方案,计算电网络中每个节点故障引起的全网平均电压跌落值,并根据所述每个节点故障引起的全网平均电压跌落值确定每个节点故障对应的风险等级;分别计算每个备选的同停检修方案的电网络拓扑熵值;分别计算每个备选的同停检修方案对应时段的负荷电动机占比;分别计算每个备选的同停检修方案的综合风险评估值;根据每个备选的同停检修方案的综合风险评估值确定最优同停检修方案。优选地,其中所述针对每个备选的同停检修方案,计算电网络中每个节点故障引起的全网平均电压跌落值,并根据所述每个节点故障引起的全网平均电压跌落值确定每个节点故障对应的风险等级,包括:确定典型故障类型,针对每一个备选的同停检修方案,基于电力系统分析综合程序PSASP进行暂态稳定计算,确定每个节点故障的时域曲线;根据每个节点故障的时域曲线利用平均电压跌落值计算公式确定每个节点故障引起的全网平均电压跌落值;确定每个风险等级的等级区间,根据所述每个节点故障引起的全网平均电压跌落值和每个风险等级的等级区间确定每个节点故障对应的风险等级。优选地,其中所述平均电压跌落值计算公式为:第k个风险等级的等级区间为:其中,ΔAvgVi为节点i故障引起的全网平均电压跌落值;M为节点个数;△Vi,j为节点i故障引发的节点j的电压跌落差值;F为风险等级个数;△AvgVmax为每个节点故障引起的全网平均电压跌落值的最大值;△AvgVmin为每个节点故障引起的全网平均电压跌落值的最小值。优选地,其中所述分别计算每个备选的同停检修方案的电网络拓扑熵值,包括:其中,mi为节点i的度数;U=[U1,U2,U3...,,Um]为常数序列,设序列元素数量共有m个;nk为度数mi∈(Uk,Uk+1]区间的节点数目;P(k)为节点度数目处于(Uk,Uk+1]区间的概率;L(k)为节点度数mi∈(Uk,Uk+1]的nk个节点故障后受端电网的节点的平均电压跌落值;Lki为节点i故障引起的全网平均电压跌落值;H为一个给定电网络的拓扑熵值。优选地,其中所述分别计算每个备选的同停检修方案对应时段的负荷电动机占比,包括:其中,PMq为第q中同停检修方案对应的电网络中的负荷电动机占比;Powerq,i为第q种同停检修方案的第i个节点的有功功率预测值;PMq,i为第q种同停检修方案的第i个节点的感应电动机占比有功值;APowerq为受端电网有功功率值总和,电动机占比越大则风险越大。优选地,其中所述分别计算每个备选的同停检修方案的综合风险评估值,包括:Rq=(H0-Hq)+λ1/Kq+λ2PMq(9)其中,Rq为第q个方案的风险度;H0为初始网络熵值,即不采取任何停运时的网络对应的初始熵值;Hq为第q个方案对应的网络熵值;Kq为第q个同停检修方案的短路电流比;λ1和λ2为权重系数,根据实际的检修期情况决定负荷电动机占比与短路比之间的权重。优选地,其中所述根据每个备选的同停检修方案的综合风险评估值确定最优同停检修方案,包括:根据每个备选的同停检修方案的综合风险评估值,选取最小的综合风险评估值对应的备选的同停检修方案为最优同停检修方案。根据本专利技术的另一个方面,提供了一种基于电压稳定性的直流受端同停检修方案确定系统,所述系统包括:风险等级确定单元,用于针对每个备选的同停检修方案,计算电网络中每个节点故障引起的全网平均电压跌落值,并根据所述每个节点故障引起的全网平均电压跌落值确定每个节点故障对应的风险等级;电网络拓扑熵值计算单元,用于分别计算每个备选的同停检修方案的电网络拓扑熵值;负荷电动机占比计算单元,用于分别计算每个备选的同停检修方案对应时段的负荷电动机占比;综合风险评估值计算单元,用于分别计算每个备选的同停检修方案的综合风险评估值;最优同停检修方案确定单元,用于根据每个备选的同停检修方案的综合风险评估值确定最优同停检修方案。优选地,其中所述风险等级确定单元,针对每个备选的同停检修方案,计算电网络中每个节点故障引起的全网平均电压跌落值,并根据所述每个节点故障引起的全网平均电压跌落值确定每个节点故障对应的风险等级,包括:时域曲线确定模块,用于确定典型故障类型,针对每一个备选的同停检修方案,基于电力系统分析综合程序PSASP进行暂态稳定计算,确定每个节点故障的时域曲线;全网平均电压跌落值确定模块,用于根据每个节点故障的时域曲线利用平均电压跌落值计算公式确定每个节点故障引起的全网平均电压跌落值;风险等级确定模块,用于确定每个风险等级的等级区间,根据所述每个节点故障引起的全网平均电压跌落值和每个风险等级的等级区间确定每个节点故障对应的风险等级。优选地,其中所述平均电压跌落值计算公式为:第k个风险等级的等级区间为:其中,ΔAvgVi为节点i故障引起的全网平均电压跌落值;M为节点个数;△Vi,j为节点i故障引发的节点j的电压跌落差值;F为风险等级个数;△AvgVmax为每个节点故障引起的全网平均电压跌落值的最大值;△AvgVmin本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种基于电压稳定性的直流受端同停检修方案确定方法,其特征在于,所述方法包括:针对每个备选的同停检修方案,计算电网络中每个节点故障引起的全网平均电压跌落值,并根据所述每个节点故障引起的全网平均电压跌落值确定每个节点故障对应的风险等级;分别计算每个备选的同停检修方案的电网络拓扑熵值;分别计算每个备选的同停检修方案对应时段的负荷电动机占比;分别计算每个备选的同停检修方案的综合风险评估值;根据每个备选的同停检修方案的综合风险评估值确定最优同停检修方案。

【技术特征摘要】
1.一种基于电压稳定性的直流受端同停检修方案确定方法,其特征在于,所述方法包括:针对每个备选的同停检修方案,计算电网络中每个节点故障引起的全网平均电压跌落值,并根据所述每个节点故障引起的全网平均电压跌落值确定每个节点故障对应的风险等级;分别计算每个备选的同停检修方案的电网络拓扑熵值;分别计算每个备选的同停检修方案对应时段的负荷电动机占比;分别计算每个备选的同停检修方案的综合风险评估值;根据每个备选的同停检修方案的综合风险评估值确定最优同停检修方案。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述针对每个备选的同停检修方案,计算电网络中每个节点故障引起的全网平均电压跌落值,并根据所述每个节点故障引起的全网平均电压跌落值确定每个节点故障对应的风险等级,包括:确定典型故障类型,针对每一个备选的同停检修方案,基于电力系统分析综合程序PSASP进行暂态稳定计算,确定每个节点故障的时域曲线;根据每个节点故障的时域曲线利用平均电压跌落值计算公式确定每个节点故障引起的全网平均电压跌落值;确定每个风险等级的等级区间,根据所述每个节点故障引起的全网平均电压跌落值和每个风险等级的等级区间确定每个节点故障对应的风险等级。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述平均电压跌落值计算公式为:第k个风险等级的等级区间为:其中,ΔAvgVi为节点i故障引起的全网平均电压跌落值;M为节点个数;△Vi,j为节点i故障引发的节点j的电压跌落差值;F为风险等级个数;△AvgVmax为每个节点故障引起的全网平均电压跌落值的最大值;△AvgVmin为每个节点故障引起的全网平均电压跌落值的最小值。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述分别计算每个备选的同停检修方案的电网络拓扑熵值,包括:其中,mi为节点i的度数;U=[U1,U2,U3...,,Um]为常数序列,设序列元素数量共有m个;nk为度数mi∈(Uk,Uk+1]区间的节点数目;P(k)为节点度数目处于(Uk,Uk+1]区间的概率;L(k)为节点度数mi∈(Uk,Uk+1]的nk个节点故障后受端电网的节点的平均电压跌落值;Lki为节点i故障引起的全网平均电压跌落值;H为一个给定电网络的拓扑熵值。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述分别计算每个备选的同停检修方案对应时段的负荷电动机占比,包括:其中,PMq为第q中同停检修方案对应的电网络中的负荷电动机占比;Powerq,i为第q种同停检修方案的第i个节点的有功功率预测值;PMq,i为第q种同停检修方案的第i个节点的感应电动机占比有功值;APowerq为受端电网有功功率值总和,电动机占比越大则风险越大。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述分别计算每个备选的同停检修方案的综合风险评估值,包括:Rq=(H0-Hq)+λ1/Kq+λ2PMq(9)其中,Rq为第q个方案的风险度;H0为初始网络熵值,即不采取任何停运时的网络对应的初始熵值;Hq为第q个方案对应的网络熵值;Kq为第q个同停检修方案的短路电流比;λ1和λ2为权重系数,根据实际的检修期情况决定负荷电动机占比与短路比之间的权重。7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据每个备选的同停检修方案的综合风险评估值确定最优同停检修方案,包括:根据每个备选的同停检修方案的综合风险评估值,选取最小的综合风险评估值对应的备选的同停检修方案为最优同停检修方案。8.一种基于电压稳定性的直流受端同停检修方案确定系统,其特征在于,所述系统包括:风险等级确定单元,用于针对每个备选的同停检修方案,计算电网络中每个节点故障引起的全网平均电...

【专利技术属性】
技术研发人员:熊浩清易俊安军张建立徐友平徐遐龄镐俊杰刘轶孙冉张振安姚峰饶宇飞白梁军崔召辉高峰唐晓骏
申请(专利权)人:中国电力科学研究院有限公司国家电网公司国网河南省电力公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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