[发明专利]一种基于WAMS和在线仿真数据的电网静态稳定分析方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统领域，具体讲涉及一种基于WAMS和在线仿真数据的电网静态稳定分析方法。

背景技术

随着我国电力系统的跨区域互联，电网规模越来越大，结构日趋复杂，运行方式多变，因此发现电网的薄弱环节并加以重点控制是保证电网安全运行的必要条件。

对于互联电网，保持静态稳定性和必要的静稳裕度是电网安全稳定运行的基础。所谓静态稳定是指电力系统受到小干扰后，不发生自发振荡或非周期性失步，自动恢复到初始状态。它主要是通过稳定分析计算电网的静态稳定极限，研究系统在各种运行方式下的静态稳定储备。静态稳定极限是评价电网强度的最有效指标之一，它不仅决定于联络线本身，还与送电距离、送受端系统强度、动态电压支撑等因素有关。对于大电源送出线、跨大区或省网间联络线，网络中的薄弱断面等需要开展静态稳定分析。所以在电网安全稳定分析中，如何能够快速筛选出电网的薄弱断面加以重点控制，关注运行系统中各个输电断面的静态稳定极限值以及静稳裕度对电网的安全运行有着重要的意义。

目前求输电断面的静态稳定功率极限的方法很多，工程实用算法是采用稳定计算程序，逐步增加送端机组的功率，相应地减少受端的机组功率或增加受端的负荷，求得输电线路或断面最大输送功率即为静态功角稳定极限。计算过程中应尽量保证系统的频率和电压在正常范围内，因此，要考虑调速系统和励磁系统，并保证增减功率基本平衡。同时应注意功率的增减方案要符合实际的功率流向。

随着电力系统自动化技术的不断进步，在线动态安全预警系统得到了不断的发展。但是该方法对系统的详细模型和参数要求很高，稳定计算结果的准确性很大程度上依赖于在线安全稳定评估仿真数据中元件模型和数据的准确性。广域同步测量系统WAMS可以提供主网的实时运行信息，这为电力系统稳定性分析提供了新的手段。应用WAMS采集电网实时信息，可以有效解决一系列建立系统元件数学模型、确定参数等难题，使结果更加准确的反应电网真实的情况。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于WAMS和在线仿真数据的电网静态稳定分析方法，该方法以机群对系统等值阻抗影响大小为依据，对电网机组进行同调分群，并应用广域同步测量系统WAMS(wide area measurement system)提供的动态信息，计算送端机群和受端机群的惯量中心COI(center of inertia)功角，从而得到输电断面的静态稳定极限和静态稳定裕度，为电力系统静态稳定安全校核提供了一种有效的分析方法。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

一种基于WAMS和在线仿真数据的电网静态稳定分析方法，所述分析方法包括以下步骤：

步骤1：判断支路发电机对静态稳定极限的影响；

步骤2：选择送端机群S1和受端机群S2；

步骤3：计算所述送端机群S1和受端机群S2的功角差δ；

步骤4：计算静态稳定极限P_max和静稳裕度K_P；

步骤5：分析电网静态稳定性。

所述步骤1包括步骤：

1-1根据短路阻抗和静态稳定极限的关系，计算断面母线短路时的总短路电流I_f；

1-2根据短路阻抗和静态稳定极限的关系，计算第i条支路的短路电流I_i；

1-3计算第i条支路短路电流贡献因子λ_i，即i＝1，2，...，N      (1)

1-4根据所述电流贡献因子λ_i判断各支路发电机对静态稳定极限的影响，即λ_i越大，支路发电机对静态稳定极限的影响就越大。

所述步骤2中，根据支路发电机对静态稳定极限的影响选择所述送端机群S1和受端机群S2。

所述步骤3中，计算所述功角差δ包括步骤：

3-1确定所述送端机群S1的惯性时间常数M_1i和功角δ_1i；

3-2确定所述受端机群S2的惯性时间常数M_2i和功角δ_2i；

3-3分别计算下述式(2)和(3)所述送端机群S1和受端机群S2的惯量中心功角δ_COI1和δ_COI2：