[发明专利]一种省级电网黑启动及大面积停电事故处理方法

说明书

技术领域

本发明一种省级电网黑启动及大面积停电事故处理方法，涉及电力系统领域。

背景技术

随着社会的发展和进步，人们对生产和生活质量要求越来越高，对电能的依赖程度越来越大，必然要求电网有较高的供电安全可靠性。从上个世纪六十年代以来，各国相继发生了多起大停电事故，给人们的社会经济活动造成了严重的影响。尽管经过几十年的发展，电力系统在安全稳定技术方面取得了很大进展，但由于影响电力系统安全稳定运行的因素极为复杂，一些偶然因素、如自然灾害；人为因素、如：误操作、战争、恐怖活动等的相互叠加总是超出了人们的预测和防范。近几年来，无论是国内还是国外，大停电事故仍时有发生。当发生电网大面积停电或电网全停电事故，系统的恢复过程将变得空前的繁琐，若没有任何黑启动措施，运行人员的束手无策将导致电网的恢复非常缓慢，这将使停电的损失和影响难以估计。若事先采取相应措施，制定适当的启动程序，可尽快恢复系统运行和大大减少停电时间。

如今电网的建设驶入了快车道，电网网络结构日新月异。如：每增加一座水/火电厂、500kV及220kV变电站或输电线路，都极大地改变了电网的运行特点；同时引起地区电网运行方式的重大调整，重要电力负荷供电方式也随之变化。由此可以看出，黑启动方案中目标网络必然有所改变，所定快速通道也将不切实际。而每次新设备投运后都由省调组织相应黑启动方案的修编，无论从时间或人力考虑都是来不及、不可能的，甚至新的方案尚未完成，更新的电网结构又已呈现。同时，黑启动过程中发电设备、输变电设备的可用情况复杂多变，加上现有的黑启动方案仅做了基本的安全稳定校核，而机组黑启动过程中自励磁判据、空载变压器励磁涌流判据，大型电动机启动冲击，负荷恢复冲击等问题校核均未涉及。如果黑启动过程中发生这样的事故或小系统躲不过冲击将导致所恢复系统再次崩溃、极大延误事故恢复。因此，一个切实可用的黑启动方案需要实时滚动修编，并能够根据当时的设备可用状态和运行环境进行在线调整，实现多电源全面启动、并能重新搜索可用通道向重要负荷供电。如：电网事故处理指挥机构、党政机关、电铁及其他一些基础市政设施等，帮助调度员正确判断和及时处理故障，保证社会稳定。

发明内容

本发明提供一种省级电网黑启动及大面积停电事故处理方法，以大面积停电事故快速恢复优化算法为核心，利用黑启动优化算法提出黑启动优化方案。将省级电网的黑启动分成两个阶段即子系统独立恢复阶段和互联、协作恢复阶段。启动电源的选择按照综合技术指标最优原则，允许调度人员自行选择各项指标权重，灵活实现多项目标优化。采用基于最短路算法的黑启动路径寻优算法，找出黑启动电源与被启动机组、重要负荷间最佳路径，用于大系统实时寻优。结合安全稳定校核算法，将黑启动稳定极限转换成物理量判据表示并制定出对应的限值指标以及实现在线匹配。

本发明的上述目的是通过这样的技术方案来实现的：一种省级电网黑启动及大面积停电事故处理方法，将省级电网的黑启动分成两个阶段，第一个阶段：满足黑启动电源和其他约束条件的情况下生成几个子系统黑启动方案，各子系统黑启动方案间相对独立，具备同时进行恢复的可能；第二个阶段：各子系统恢复后，对目标电网剩余未送电节点进行送电，此时电源点为系统中带电节点，送电路径进行了寻优计算，而不一定是黑启动机组。所述黑启动方案包括：

黑启动电源的选择：启动电源的选择按照综合技术指标最优原则，允许调度人员自行选择各项指标权重，离线制定方案时，可以将水电厂、500kV变电站、邻近电网的并列点设为黑启动电源，分别制定黑启动方案；

被启动电源的选择：考虑机组容量、启动特性、备用状态、离黑启动机组远近等因素，按恢复期间发电容量最大为主要目标，选取合适机组；

启动路径的选择：采用基于最短路算法的黑启动路径寻优算法，找出黑启动电源与被启动机组、重要负荷间最佳路径。

安全性校验：离线计算各限值，在线校核；

方案在线调整功能：将黑启动稳定极限转换成物理量判据表示，制定出对应的限值指标，在线制定黑启动方案时，在线匹配，调度人员还可自行设定黑启动电源、系统各元件状态、运行本程序及时生成新的黑启动方案。