專利名稱：一種基于wams和在線仿真數據的電網靜態穩定分析方法
技術領域：
本發明屬于電カ系統領域，具體講涉及一種基于WAMS和在線仿真數據的電網靜態穩定分析方法。
背景技術：
隨著我國電カ系統的跨區域互聯，電網規模越來越大，結構日趨復雜，運行方式多變，因此發現電網的薄弱環節并加以重點控制是保證電網安全運行的必要條件。對于互聯電網，保持靜態穩定性和必要的靜穩裕度是電網安全穩定運行的基礎。所謂靜態穩定是指電カ系統受到小干擾后，不發生自發振蕩或非周期性失歩，自動恢復到 初始狀態。它主要是通過穩定分析計算電網的靜態穩定極限，研究系統在各種運行方式下 的靜態穩定儲備。靜態穩定極限是評價電網強度的最有效指標之一，它不僅決定于聯絡線本身，還與送電距離、送受端系統強度、動態電壓支撐等因素有關。對于大電源送出線、跨大區或省網間聯絡線，網絡中的薄弱斷面等需要開展靜態穩定分析。所以在電網安全穩定分析中，如何能夠快速篩選出電網的薄弱斷面加以重點控制，關注運行系統中各個輸電斷面的靜態穩定極限值以及靜穩裕度對電網的安全運行有著重要的意義。目前求輸電斷面的靜態穩定功率極限的方法很多，工程實用算法是采用穩定計算程序,逐步增加送端機組的功率,相應地減少受端的機組功率或增加受端的負荷,求得輸電線路或斷面最大輸送功率即為靜態功角穩定極限。計算過程中應盡量保證系統的頻率和電壓在正常范圍內，因此，要考慮調速系統和勵磁系統，并保證增減功率基本平衡。同時應注意功率的增減方案要符合實際的功率流向。隨著電力系統自動化技術的不斷進步，在線動態安全預警系統得到了不斷的發展。但是該方法對系統的詳細模型和參數要求很高，穩定計算結果的準確性很大程度上依賴于在線安全穩定評估仿真數據中元件模型和數據的準確性。廣域同步測量系統WAMS可以提供主網的實時運行信息，這為電力系統穩定性分析提供了新的手段。應用WAMS采集電網實時信息，可以有效解決一系列建立系統元件數學模型、確定參數等難題，使結果更加準確的反應電網真實的情況。
發明內容
為了克服上述現有技術的不足，本發明提供一種基于WAMS和在線仿真數據的電網靜態穩定分析方法，該方法以機群對系統等值阻抗影響大小為依據，對電網機組進行同調分群，并應用廣域同步測量系統WAMS (wide area measurement system)提供的動態信息，計算送端機群和受端機群的慣量中心COI (center of inertia)功角，從而得到輸電斷面的靜態穩定極限和靜態穩定裕度，為電カ系統靜態穩定安全校核提供了一種有效的分析方法。為了實現上述發明目的，本發明采取如下技術方案一種基于WAMS和在線仿真數據的電網靜態穩定分析方法，所述分析方法包括以下步驟步驟I :判斷支路發電機對靜態穩定極限的影響；步驟2 :選擇送端機群SI和受端機群S2 ；步驟3 :計算所述送端機群SI和受端機群S2的功角差δ ；步驟4 :計算靜態穩定極限Pmax和靜穩裕度Kp ；步驟5 分析電網靜態穩定性。所述步驟I包括步驟1-1根據短路阻抗和靜態穩定極限的關系，計算斷面母線短路時的總短路電流If ；1-2根據短路阻抗和靜態穩定極限的關系，計算第i條支路的短路電流Ii ;1-3計算第i條支路短路電流貢獻因子Xi，即A =きi = 1，2，···，N(I)1-4根據所述電流貢獻因子λ i判斷各支路發電機對靜態穩定極限的影響，即λ i越大，支路發電機對靜態穩定極限的影響就越大。所述步驟2中，根據支路發電機對靜態穩定極限的影響選擇所述送端機群SI和受端機群S2。所述步驟3中，計算所述功角差δ包括步驟3-1確定所述送端機群SI的慣性時間常數Mli和功角δ π ；3-2確定所述受端機群S2的慣性時間常數M2i和功角δ 2i ；3-3分別計算下述式(2)和(3)所述送端機群SI和受端機群S2的慣量中心功角δ 和δ -
權利要求
1.一種基于WAMS和在線仿真數據的電網靜態穩定分析方法，其特征在于所述分析方法包括以下步驟 步驟I :判斷支路發電機對斷面靜態穩定極限的影響； 步驟2 :選擇送端機群和受端機群； 步驟3:計算所述送端機群和受端機群的功角差δ ； 步驟4 :計算靜態穩定極限Pmax和靜穩裕度Kp ； 步驟5:分析電網靜態穩定性。
2.根據權利要求I所述的基于WAMS和在線仿真數據的電網靜態穩定分析方法，其特征在于所述步驟I包括步驟 1-1根據短路阻抗和靜態穩定極限的關系，計算斷面母線短路時的總短路電流If ; 1-2根據短路阻抗和靜態穩定極限的關系，計算第i條支路的短路電流Ii ； 1-3計算第i條支路短路電流貢獻因子Ai，即A =きi = 1,2,...,N (I) 1-4根據所述電流貢獻因子λ i判斷各支路發電機對靜態穩定極限的影響，即λ i越大，支路發電機對靜態穩定極限的影響就越大。
3.根據權利要求I所述的基于WAMS和在線仿真數據的電網靜態穩定分析方法，其特征在于所述步驟2中，根據支路發電機對靜態穩定極限的影響選擇所述送端機群和受端機群。
4.根據權利要求I所述的基于WAMS和在線仿真數據的電網靜態穩定分析方法，其特征在于所述步驟3中，計算所述功角差δ包括步驟 3-1確定所述送端機群的慣性時間常數Mli和功角δ π ； 3-2確定所述受端機群的慣性時間常數M2i和功角δ 2i ； 3-3分別計算下述式(2)和(3)所述送端機群和受端機群的慣量中心功角δωι1和δ ·u C0I2 · Λ _ΣΤ=ιΜη*δη C0I1~ 。
OΣΓ=1 ^2t * ^2i C012 _ ΣΓ=1Μ2 () 3-4計算(4)式的所述功角差δ，δ = δ ωη- δ C0I2⑷。
5.根據權利要求I所述的基于WAMS和在線仿真數據的電網靜態穩定分析方法，其特征在于所述步驟4中，計算靜態穩定極限Pmax和靜穩裕度Kp Ελ * E2 P0 ^=-= —^ (5) Kp = max — u * 100% (6) Po 式子(5)和(6)中，E1和E2分別為所述送端機群和受端機群的系統電壓，ΧΣ為所述送端機群和受端機群的互聯電抗值，P0為斷面的初始潮流值。
6.根據權利要求4所述的基于WAMS和在線仿真數據的電網靜態穩定分析方法，其特征在于根據在線安全穩定評估仿真數據確定所述送端機群的慣性時間常數Mli和所述受端機群的慣性時間常數M2i。
7.根據權利要求4所述的基于WAMS和在線仿真數據的電網靜態穩定分析方法，其特征在干根據廣域同步測量系統提供的動態信息確定所述功角Sli和功角δ2 。
全文摘要
本發明提供一種基于WAMS和在線仿真數據的電網靜態穩定分析方法，屬于電力系統應用領域。分析方法包括以下步驟判斷支路發電機對靜態穩定極限的影響；選擇送端機群和受端機群；計算所述送端機群和受端機群的功角差；計算靜態穩定極限和靜穩裕度；分析電網靜態穩定性。該方法以機群對系統等值阻抗影響大小為依據，對電網機組進行同調分群，并應用廣域同步測量系統WAMS(wide area measurement system)提供的動態信息，計算送端機群和受端機群的慣量中心COI(center of inertia)功角，從而得到輸電斷面的靜態穩定極限和靜態穩定裕度，為電力系統靜態穩定安全校核提供了一種有效的分析方法。
文檔編號H02J3/00GK102684187SQ20121012288
公開日2012年9月19日 申請日期2012年4月24日 優先權日2012年4月24日
發明者何玉龍, 張文朝 申請人:南京南瑞集團公司