电力系统节点运行安全性评估方法、装置、电力系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供的电力系统节点运行安全性评估方法、装置、电力系统，考虑到电力系统包含有不同电压等级的网络，并且，不同电压等级网络之间还具有一定的网络拓扑结构，因而在进行节点安全性评估之前，将电网系统进行不同电压层级以及不同区域的划分，以便减少计算量，提高实时评估效率；另外，本发明专利技术通过优化潮流模型确定每个节点的最大可承载负荷，有利于提高安全评估的准确度，并进一步对安全性相对薄弱的环节采取相关措施，以确保电网的安全稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
电力系统节点运行安全性评估方法、装置、电力系统
本专利技术涉及电气自动化
，尤其涉及一种电力系统节点运行安全性评估方法、装置、电力系统。
技术介绍
近年来，电网的安全稳定运行及提供可靠供电已成为电网调度相关部门最关注的内容，保持电网具备充足的供电安全性也是保证社会经济平稳有效运行的有力保障。现有的能量管理系统(EMS)主要依靠调度控制人员对电网运行数据进行粗略的拓扑分析，以完成对电网运行状态的安全评估，进而对运行的电力系统进行调度和控制。但是，现有的节点安全评估方法非常考验调度控制人员的专业水平和判断能力，尤其是在针对省级及以上规模大、节点多、电源结构多元化和结构复杂的电网时，由于缺乏科学的评估标准和判断依据，以及缺乏有效的安全性评估手段，因而难以准确评估各节点的供电安全性。另外，现有技术对于电网的拓扑分析大多只分析一个电压等级的网络或者是将变电站等效成节点，将不同电压等级的网络合并一起进行分析，没有考虑到电网的“区域”特性，造成计算量过大，无法满足调度运行的实时评估要求。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，特别是现有技术中节点安全评估方法难以准确评估各节点的供电安全性，并且计算量过大，无法满足调度运行的实时评估要求的技术缺陷。本专利技术提供了一种电力系统节点运行安全性评估方法，包括：将电力系统中的网络架构按照电压等级进行分层，得到第一网络架构和第二网络架构，根据所述第一网络架构及对应的电网拓扑结构对所述第二网络架构进行分区，得到不同区域的小型网络架构；获取所述电力系统的运行数据，并根据所述运行数据进行基态潮流计算，若所述基态潮流收敛，则依据所述第一网络架构、所述小型网络架构以及所述运行数据构建优化潮流模型；利用所述优化潮流模型分别计算所述第一网络架构以及所述小型网络架构中各个节点的最大可承载负荷，并根据所述最大可承载负荷对所述节点的运行安全性进行评估。可选地，所述第一网络架构为500kV网络架构，所述第二网络架构为200kV网络架构；根据所述第一网络架构及对应的电网拓扑结构对所述第二网络架构进行分区，得到不同区域的小型网络架构的步骤，包括：基于所述500kV网络架构及对应的电网拓扑结构，对所述200kV网络架构进行分区，确定不同区域中的多个200kV网络架构构成的小型网络架构。可选地，所述优化潮流模型包括使节点的可承载负荷能力最大的目标函数和约束条件。可选地，所述约束条件包括等式约束和不等式约束；所述等式约束包括潮流约束；所述不等式约束包括可控发电机的有功出力约束和无功出力约束、支路有功功率约束、断面有功功率约束。可选地，利用所述优化潮流模型计算所述第一网络架构中各个节点的最大可承载负荷的步骤，包括：将与所述500kV网络架构中的变电站节点对应的200kV变电站作为负载，并结合所述等式约束和所述不等式约束，使用跟踪中心轨迹内点法确定与所述目标函数对应的所述变电站节点的最大可承载负荷。可选地，利用所述优化潮流模型计算所述小型网络架构中各个节点的最大可承载负荷的步骤，包括：将与所述200kV网络架构中的变电站节点对应的500kV变电站作为电源，并结合所述等式约束、所述不等式约束、所述500kV变电站的最大可承载负荷，使用所述跟踪中心轨迹内点法确定与所述目标函数对应的所述变电站节点的最大可承载负荷。可选地，根据所述最大可承载负荷对所述节点的运行安全性进行评估的步骤，包括：获取所述节点的实时负荷数量，并依据所述节点的最大可承载负荷以及所述实时负荷数量计算所述节点的供电充裕度；依据所述供电充裕度对所述节点的运行安全性进行评估。可选地，根据所述最大可承载负荷对所述节点的运行安全性进行评估的步骤之后，还包括：统计各个节点的供电充裕度，并对供电充裕度最小的节点进行警示操作。本专利技术还提供了一种电力系统节点运行安全性评估装置，包括：分层分区模块，用于将电力系统中的网络架构按照电压等级进行分层，得到第一网络架构和第二网络架构，根据所述第一网络架构及对应的电网拓扑结构对所述第二网络架构进行分区，得到不同区域的小型网络架构；模型构建模块，用于获取所述电力系统的运行数据，并根据所述运行数据进行基态潮流计算，若所述基态潮流收敛，则依据所述第一网络架构、所述小型网络架构以及所述运行数据构建优化潮流模型；安全评估模块，用于利用所述优化潮流模型分别计算所述第一网络架构以及所述小型网络架构中各个节点的最大可承载负荷，并根据所述最大可承载负荷对所述节点的运行安全性进行评估。本专利技术还提供了一种电力系统，所述电力系统对各个节点进行运行安全性评估时，执行如上述实施例中任一项所述电力系统节点运行安全性评估方法的步骤。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点：本专利技术提供的电力系统节点运行安全性评估方法、装置、电力系统，包括：将电力系统中的网络架构按照电压等级进行分层，得到第一网络架构和第二网络架构，根据所述第一网络架构及对应的电网拓扑结构对第二网络架构进行分区，得到不同区域的小型网络架构；获取所述电力系统的运行数据，并根据所述运行数据进行基态潮流计算，若所述基态潮流收敛，则依据所述第一网络架构、所述小型网络架构以及所述运行数据构建优化潮流模型；利用所述优化潮流模型分别计算所述第一网络架构以及所述小型网络架构中各个节点的最大可承载负荷，并根据所述最大可承载负荷对所述节点的运行安全性进行评估。与现有技术相比，本专利技术考虑到电力系统包含有不同电压等级的网络，并且，不同电压等级网络之间还具有一定的网络拓扑结构，因而在进行节点安全性评估之前，将电网系统进行不同电压层级以及不同区域的划分，以便减少计算量，提高实时评估效率；另外，本专利技术通过优化潮流模型确定每个节点的最大可承载负荷，有利于提高安全评估的准确度，并进一步对安全性相对薄弱的环节采取相关措施，以确保电网的安全稳定运行。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种电力系统节点运行安全性评估的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的节点最大承载量的计算流程示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种电力系统节点运行安全性评估的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力系统节点运行安全性评估方法，其特征在于，包括：/n将电力系统中的网络架构按照电压等级进行分层，得到第一网络架构和第二网络架构，根据所述第一网络架构及对应的电网拓扑结构对所述第二网络架构进行分区，得到不同区域的小型网络架构；/n获取所述电力系统的运行数据，并根据所述运行数据进行基态潮流计算，若所述基态潮流收敛，则依据所述第一网络架构、所述小型网络架构以及所述运行数据构建优化潮流模型；/n利用所述优化潮流模型分别计算所述第一网络架构以及所述小型网络架构中各个节点的最大可承载负荷，并根据所述最大可承载负荷对所述节点的运行安全性进行评估。/n

【技术特征摘要】
1.一种电力系统节点运行安全性评估方法，其特征在于，包括：
将电力系统中的网络架构按照电压等级进行分层，得到第一网络架构和第二网络架构，根据所述第一网络架构及对应的电网拓扑结构对所述第二网络架构进行分区，得到不同区域的小型网络架构；
获取所述电力系统的运行数据，并根据所述运行数据进行基态潮流计算，若所述基态潮流收敛，则依据所述第一网络架构、所述小型网络架构以及所述运行数据构建优化潮流模型；
利用所述优化潮流模型分别计算所述第一网络架构以及所述小型网络架构中各个节点的最大可承载负荷，并根据所述最大可承载负荷对所述节点的运行安全性进行评估。


2.根据权利要求1所述的电力系统节点运行安全性评估方法，其特征在于，所述第一网络架构为500kV网络架构，所述第二网络架构为200kV网络架构；
根据所述第一网络架构及对应的电网拓扑结构对所述第二网络架构进行分区，得到不同区域的小型网络架构的步骤，包括：
基于所述500kV网络架构及对应的电网拓扑结构，对所述200kV网络架构进行分区，确定不同区域中的多个200kV网络架构构成的小型网络架构。


3.根据权利要求2所述的电力系统节点运行安全性评估方法，其特征在于，所述优化潮流模型包括使节点的可承载负荷能力最大的目标函数和约束条件。


4.根据权利要求3所述的电力系统节点运行安全性评估方法，其特征在于，所述约束条件包括等式约束和不等式约束；
所述等式约束包括潮流约束；所述不等式约束包括可控发电机的有功出力约束和无功出力约束、支路有功功率约束、断面有功功率约束。


5.根据权利要求4所述的电力系统节点运行安全性评估方法，其特征在于，利用所述优化潮流模型计算所述第一网络架构中各个节点的最大可承载负荷的步骤，包括：
将与所述500kV网络架构中的变电站节点对应的200kV变电站作为负载，并结合所述等式约束和所述不等式约束，使用跟踪中心轨迹内点法确定与所述目标函数对应的所述变电站节点的最大可承载负荷。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰明，张思源，梁柱，陈展尘，谢恩彦，仲卫，陈益哲，陈显超，尹芬，李华圃，顾东健，汤健东，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司肇庆供电局，
类型：发明
国别省市：广东;44