[发明专利]一种危险输电断面的搜索方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统稳定分析技术领域，具体涉及一种危险输电断面的搜索方法。

背景技术

随着经济水平的飞速提升，中国社会对电力的需求也日益强烈。为了保障电能安全可靠的传输，中国电网中开展了西电东送、全国联网以及特高压输电等重大工程，交直流混联的特大电网已经基本形成。随着电网规模的扩大，电网安全稳定性愈加难以掌控。世界上已经发生的多次电网故障表明，输电电压等级的提高、联网规模扩大以及传输容量的增加，都会增大电网故障带来的危害，故障原因和过程也更为复杂。开展对运行电网全面细致的监视、分析和控制，保障电力生产、传输和使用的安全是各国电力行业的迫切需求。

输电断面作为连接不同区域的纽带，发挥着功率交换的重要作用；断面功率也是实际电网运行中的一个基本特征，是决定电网静态和动态特性的重要运行参数。在电力系统安全稳定分析工作中，输电断面不但将规模庞大、结构复杂的系统划分为多个子系统，同时也是这些子系统间的最薄弱连接环节，对它们进行稳定性分析和监视是运行人员的一项重要工作。当发现断面稳定裕度不足时（小于30%），在线预警系统需及时给出预警信息，提示调度员将电网调整至稳定范围内；若输电断面当前的功率传输是安全的，则在线预警系统计算其传输极限，为下一时段的运行操作提供依据，保持电网安全状态。

输电断面稳定裕度是电网运行方式计算的基本项目之一，是安排电力系统运行方式的重要依据，经常作为衡量在线传输极限有效性的参考标准。进行断面稳定裕度分析，需准备三方面数据：

1、断面组成，即输电断面所含的组成支路和正方向；

2、功率调整方式，包括断面送端/受端区域或机组；

3、校核任务，指所需校验的故障任务。

这三方面数据一般是由用户事先准备好的，这就大大降低了断面稳定裕度分析的灵活性和适应性，使得分析对前期工作要求较高，无法适应实时变化的电网运行状态。同时，实际中的断面组成是多种多样的，可能出现关键断面裕度较大，但其他断面确到达的输电瓶颈，处于危险状态，造成安全隐患。所以，需要引入危险断面辨识的功能，自动对当前状态进行分析，发现其中已处于危险状态的断面，并自动生成功率调整策略。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供危险输电断面的搜索方法，根据电力系统运行情况，提出自动搜索处于危险状态的输电断面的方法，自动完成，省去用户人工参与的过程，大大提高了工作效率。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

提供一种危险输电断面的搜索方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：根据电网运行状态形成有向图，并统计有向图各条边的权重；

步骤2：判断有向图中的断面是否为有效断面；

步骤3：统计有效断面数量n，若n小于指定阈值N，则进行断面灵敏度分析，并输出危险输电断面和送/受端信息；反之，合并权重最小的边。

所述步骤1中，把电网厂站作为有向图的顶点，厂站间的支路作为有向图的边，支路上功率的方向作为边的方向，即可形成有向图；根据电力系统暂态稳定特性对应的支路权重和电力系统暂态稳定特性对应的支路权重进行加权平均，即得到有向图各条边的权重。

所述电力系统暂态稳定特性采用边所对应支路的临界切除时间表示，临界切除时间越大，则该支路越安全，对应的权重越小；电力系统静态安全特性采用边所对应支路的负载率表示，负载率越小，则该支路越安全，对应的权重越小。

所述步骤2中，有向图中的有效断面的判据为：若有向图的两个顶点之间有边相连，并且相连边的方向一致，则判断这组边构成的断面为有效断面，反之则为无效断面，即有向图中存在无效断面，则合并断面两边的顶点为新的顶点，无效断面对应的边自然消失，刷新有向图的连接状态，返回步骤2继续执行。

所述步骤3中：

1）若n小于指定阈值N，则进行断面灵敏度分析，并输出危险输电断面、送端信息和受端信息；

2）若n不小于指定阈值N，则对余下的边的权重进行从小到大的排序，合并权重最小的边两侧的顶点，刷新有向图的连接状态，返回步骤2继续执行。

对n个断面进行功率灵敏度分析，将灵敏度大于零的机组作为送端机组，灵敏度小于零的机组作为受端机组，统计送端区域和受端区域，分别输出送端信息和受端信息；输出的危险输电断面、送端信息和受端信息作为断面稳定裕度分析的输入数据，即完成危险输电断面搜索。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：