[发明专利]基于并行计算模式的关联输电断面极限功率计算方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统计算与分析技术领域。

背景技术

输电断面功率是电力系统调度运行人员监视电网安全稳定运行水平的关键指标，在大电网中各个输电断面的安全稳定水平可能不仅与本断面的输送功率密切相关，而且受其它断面输送功率大小的影响，本发明把存在相互影响的多个输电断面称为关联输电断面。目前，关联输电断面极限功率的计算缺乏有效的快速计算方法，仍依赖于系统分析人员通过大量的迭代计算来确定，花费的计算时间很长，无法满足在线安全稳定评估对计算速度的需求。大规模分布式并行处理技术已经在电力系统的安全稳定在线计算得到了成功应用，包括按故障算例并行的安全稳定时域仿真及基于时域仿真的裕度计算，故障临界切除时间计算，以及不考虑输电断面之间相互影响的极限功率计算等。

发明内容

本发明目的是：实现考虑多种安全稳定约束的关联输电断面中单个或多个断面输送功率最大值，以及各断面极限功率相互影响因子的的快速计算，满足关联输电断面极限功率在线评估对于快速性的要求。

本发明采用以下的技术方案来实现，包括下述步骤：

1）   依据电力系统当前方式下输电断面总有功功率在其组成元件（线路、变压器）中的有功分布比例，以及断面的静态安全考核故障元件断开后其潮流转移到断面其它元件的比例，估算出该输电断面的静态安全极限功率；

2）   依据关联断面静态安全极限计算的考核故障数和并行处理平台的算例并行计算能力，在各个输电断面静态安全极限功率估算值附近的设定范围内进行档位划分，并对各个输电断面不同档位功率组合的运行方式进行按故障算例并行的静态安全计算，通过迭代，不断缩小静态安全极限功率真值的搜索范围，直至计算出满足极限计算精度要求的静态安全极限功率；

3）   依据关联断面暂态和动态安全稳定极限计算的考核故障数和并行处理平台的算例并行计算能力，在各个输电断面的当前有功功率到静态安全极限功率的范围内进行档位划分，并对各个输电断面不同档位功率组合的运行方式进行小扰动稳定计算，以及按故障算例并行的暂态和动态安全稳定计算，通过迭代，不断缩小安全稳定极限功率真值的搜索范围，直至计算出满足极限计算精度要求的安全稳定极限功率；

4）   针对各关联输电断面输送功率之间的相互影响，通过对上述计算过程信息进行分析，计算出各断面极限功率之间的相互影响因子。

效果和优点：

本发明基于大规模分布式并行处理技术，采用先静态、后暂态和动态安全稳定的分轮迭代计算，逐步缩小极限功率的搜索控制空间的计算策略，实现了考虑多种安全稳定约束的关联输电断面中单个或多个断面输送功率最大值，以及各断面极限功率相互影响因子的的快速计算，可满足关联输电断面极限功率在线评估对于快速性的要求，为大电网的安全稳定在线运行与控制提供非常重要的决策依据。

附图说明

图1是本发明方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图1，对本发明方法进行详细描述。

图1中步骤1描述的是基于电网当前运行方式估算关联输电断面中各断面的静态安全极限，首先，依据电网当前方式下各输电断面总有功功率在其组成元件（线路、变压器）中的有功分布比例，分别采用公式（1）估算出各断面组成元件中任一元件潮流达到其长期运行允许值时断面的总有功功率                                                ，其中为某一输电断面中第i个元件的当前有功功率，为该元件的潮流按恒定的当前功率因数增长到其长期运行允许值时的有功功率（假设元件两端的电压不变），l为该断面的组成元件数。

            （1）

然后，分别针对断面静态安全极限的考核故障，采用补偿法或因子表修正算法进行当前运行方式下该故障元件j的开断潮流计算，计算出当前运行方式下该故障元件开断后其潮流转移到关联断面中各组成元件的比例，采用公式（2）和公式（3）估算出各断面组成元件中任一元件潮达到其短期运行允许值时断面的总有功功率。其中为断面组成元件i的潮流按恒定的当前功率因数增长到其短期运行允许值时的有功功率（假设元件两端的电压不变），为当前运行方式下故障元件j开断后其潮流转移到断面组成元件i的比例，为故障元件j开断后断面组成元件中任一元件潮流达到其短期运行允许值时元件j的有功功率。

             （2）

                                           （3）