專利名稱：計及線路實時監測數據的輸電斷面功率極限仿真計算方法
技術領域：
本發明涉及一種計及線路實時監測數據的斷面功率極限仿真計算方法，屬電力系統穩定分析技術領域。
背景技術：
在電力系統中，每年都需要開展未來2-3年的電網穩定校核計算工作。在開展穩定計算工作任務前，首先要進行邊界條件的編制。穩定計算的邊界條件包括電網負荷預測水平、未來兩到三年內的年度網架變化項目(包括電源及電網的變化情況)等。在邊界條件確定以后，即可進行仿真計算數據的準備，主要是根據邊界條件及仿真系統計算要求進行仿真數據建模，計算內容主要用于查找并發現電網中可能存在的隱患，這些隱患包括，電網中的小線徑導線承受的輸電功率超過其長期允許運行功率、地區電網電壓水平不滿足要求等。根據計算結論，提出解決未來電網問題的建議。整個電網穩定分析仿真計算的流程圖如附圖1所示。在目前的電網穩定計算校核中存在以下問題(I)環境溫度及導線發熱量采用固定數值，比如，最嚴酷情況下的環境溫度按最熱月戶外最高溫度40攝氏度考慮；(2)導線最高容許溫度采用固定數值，架空線路導線發熱最大允許值一般按70攝氏度計算。這樣的校核計算結果無法反映輸電線路在實際運行情況下的環境溫度及導線發熱情況，使得結果的可信度受到影響。當前，全球范圍內資源和環境方面的壓力正在不斷增加，社會對環境保護、節能減排和可持續性發展的要求日益提高；同時，電力市場化進程的不斷推進以及用戶對電能質量和可靠性要求的不斷提升，這要求未來的電網必須能夠提供更加安全、可靠、清潔、優質的電力供應。為此，電網建設的要求一方面應當滿足電網可靠性及安全性需要，另一方面又應當盡可能合理減少電網建設項目，緩解輸電通道建設緊張的壓力，以節約土地及各類資源。因而，在進行電網安全校核分析計算時如何考慮電網的實際情況，成為一個亟待解決的問題。
發明內容
本發明的目的是，為實現在電力系統穩定校核計算時計及線路實際運行情況，提出一種輸電斷面功率極限仿真計算分析方法。本發明的技術方案是，本發明方法計及了電網中輸電線路的實時監測數據；通過在電網中的關鍵輸電線路上安裝的微氣象、導線和金具溫度測量在線監測設備，實時采集線路運行數據，統一傳送到電網監控中心；應用采集到的輸電線路實時監測數據，提高電網穩定校核計算結果的準確性。本發明計及線路實時監測的輸電斷面功率極限仿真計算方法的步驟為1、電網穩定校核計算。對電網穩定進行初步計算，找出可能影響電網安全的關鍵線路及發電機組。
2、線路運行實時數據獲取。在電網中的關鍵線路上安裝微氣象、導線和金具溫度測量在線監測設備，實時采集線路運行數據，統一傳送到電網監控中心。3、考慮輸電線路實時運行數據，合理制定電網運行方式。電網調度運行部門在獲得電網中關鍵線路的實時運行數據后，明確輸電線路所處的環境狀況，與已完成的電網穩定計算結果相比較，驗算并評估穩定計算結果的正確性；參考輸電線路實時運行數據，合理安排當前電網運行方式，并指導下一年電網穩定校核計算。在下一年的穩定計算中，參考本年度導線最惡劣環境及最高發熱情況，在今后的穩定計算工作中采用切實可行的輸電極限數據。本發明與現有技術比較的有益效果是，(I)本發明方法考慮了電網運行的實際情況，使得校核計算結果更精確；(2)本發明可以在保證安全的情況下盡可能發掘輸電通道潛力，節約電網建設投資，促進節能減排。本發明方法適用于在電力系統中開展穩定分析時的輸電斷面功率極限仿真計算。
圖1為現有的穩定仿真計算的流程 圖2為考慮線路實時監測的穩定仿真計算的流程圖。
具體實施例方式本發明計及線路實時監測的輸電斷面功率極限仿真計算方法的具體實施方式
包括以下步驟1、電網穩定校核計算
電網穩定校核計算的流程包括以下步驟
(I)邊界條件制定。邊界條件的編制依據是電網的主網滾動規劃、發展策劃部門的電網投資計劃以及基建部門的建設項目計劃等，用來確定電網負荷預測水平、年度電源及電網建設項目等。(2)電網仿真數據建模。按照仿真系統計算數據建模的要求，將已確定的邊界條件中第二及第三年度的電網建設項目數據輸入到仿真系統中，建立可反映以后年度電網情況的模型。仿真數據建模內容包括確定輸電線路長度、型號、單雙回數據，通過計算獲得線路的電阻、電抗等參數，采用類似的方式計算出主變參數、發電機參數、電容電抗器參數，再根據各元件連接方式，最終搭建起電網計算仿真系統模型。(3)電網安全穩定計算。根據《電力系統安全穩定導則》的要求，基于已搭建好的電網模型，進行第一、第二級安全穩定標準下的潮流、暫態穩定、小干擾等仿真計算分析，發現電網中存在的安全穩定隱患。比較線路輸送功率與線路功率極限，查找電網中運行功率越限的小線徑導線，同時校核地區電網電壓水平是否滿足要求，找出系統中電壓穩定薄弱區域。2、在輸電通道的關鍵線路上安裝在線監測設備，采集實時運行數據。通過安裝在輸電線路上的微氣象、導線和金具溫度在線監測設備，可獲得被監測線路桿塔上的溫度、濕度、風向、風速、雨量、大氣壓力等詳細的第一手氣象參數資料；通過在導線及金具上安裝溫度測量傳感器，實時將現場導線及節點升溫狀況傳回后方監控中心，然后結合現場環境的溫度、濕度、風速、風向、日照等參數，參考線路輸送能量，實現對導線超溫、弧垂變化趨勢預測分析，有效解決導線溫度升高、弧垂降低而引起的電力事故。3、根據實時運行數據，制定當前電網運行方式并指導來年穩定計算工作。在獲得輸電線路實時測量數據以后，開展以下工作
(I)穩定計算結果核算。獲取輸電線路實時運行數據后，可實時確定輸電線路所處的環境狀況與線路發熱狀況，從而確定輸電線路的實際輸送功率極限。將該極限與電網穩定計算所考慮的輸電線路穩定極限數據相比較，能夠驗算并評估穩定計算結果的準確性。( 2 )合理安排電網運行方式。根據電網穩定校核計算結果，并參考輸電線路實時運行數據，可計算出各輸電線路斷面的實時輸送功率極限，結合區域電網負荷水平，可合理安排線路、發電機等電網設備的檢修工作，比如，在輸電斷面功率裕度較大時，可適當多安排設備檢修，在功率裕度較小時，則應減少或不安排電網檢修工作。這樣即可達到調整當前電網運行方式，適應電網運行實時變化的需求。(3)指導下一年電網穩定校核計算。在下一年的穩定計算中，參考本年度及以往水平年的導線最惡劣環境及最高發熱情況，在穩定計算工作中采用切實可行的輸電極限數據，使得計算結果可行度顯著提高。
權利要求
1.一種計及線路實時監測數據的斷面功率極限仿真計算方法，包括電網穩定校核計算，其特征在于，所述方法計及了電網中輸電線路的實時監測數據；通過在電網中關鍵線路上安裝的微氣象、導線和金具溫度測量在線監測設備，實時采集線路運行數據，統一傳送到電網監控中心；應用采集到的輸電線路實時監測數據，提高電網穩定校核計算結果的準確性。
2.根據權利要求1所述的計及線路實時監測數據的斷面功率極限仿真計算方法，其特征在于，所述方法在獲得電網中關鍵線路的實時運行數據后，明確輸電線路所處的環境狀況，與已完成的電網穩定計算結果相比較，驗算并評估穩定計算結果的正確性；參考輸電線路實時運行數據，合理安排當前電網運行方式，并指導下一年電網穩定校核計算；在下一年的穩定計算中，參考本年度導線最惡劣環境及最高發熱情況，在今后的穩定計算工作中采用切實可行的輸電極限數據。
全文摘要
本發明公開了一種計及線路實時監測數據的輸電斷面功率極限仿真計算方法，根據電網穩定計算結果，在電網中的關鍵線路上安裝微氣象、導線和金具溫度測量等在線監測設備，實時采集線路運行數據，統一傳送到電網監控中心。通過實時確定輸電線路所處的環境狀況，與已完成的電網穩定計算結果相比較，驗算并評估穩定計算結果的正確性。參考輸電線路實時運行數據，可合理安排當前電網運行方式，并指導下一年電網穩定校核計算。本發明方法適用于電力系統穩定分析中的輸電斷面功率極限計算。
文檔編號H02J13/00GK103023022SQ201210492510
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月28日 優先權日2012年11月28日
發明者蘇永春, 李升健, 周寧 申請人:江西省電力科學研究院, 國家電網公司