[发明专利]一种基于连续潮流分析的输电通道静态输送功率极限分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统输电通道静态输送功率极限计算方法，特别是一种基于连续潮流分析的输电通道静态输送功率极限计算方法。 

背景技术

图1中电网A和电网B通过输电线路进行功率交换，电网A作为送端电源，电网B作为受端负荷，电网运行人员需要了解计算在电网各种安全约束下电网A向电网B最大可以输送多少功率。 

电力系统的静态稳定性指的是正常运行的电力系统经受微小的干扰后能够自动恢复到原来状态的能力。电网输电通道的静态极限输送功率是指电网能够满足静态稳定要求的输电功率临界值。静态稳定包含：(1)由功-角特性或小扰动稳定性确定的静态稳定；(2)由电压特性确定的静态稳定；(3)电网元件N-1静态安全等。 

伴随电网结构的加强，在实际电网中功-角特性或小扰动稳定性确定的静态稳定极限远大于由电压特性确定的静态稳定极限和元件N-1安全极限。因此重点是判定电压特性确定的静态稳定极限和线路N-1安全极限，本发明的解决问题也是判定电压特性确定的静态稳定极限和线路N-1安全极限，不考虑功-角特性确定的静态稳定极限。 

判定电压特性确定的静态稳定极限可通过如下描述： 

在图2简单电力系统中，当维持始平衡节点电压不变时，末端电压和负荷功率之间的关系如图3所示。 

显然，当输送某一功率P时，对应的运行点有二个，即曲线上半部的稳定点B1和曲线下半部的不稳定运行点B2。B1点对应着高电压解，B2点对应低电压解。因此，有时亦称稳定运行区域和不稳定运行区域为高电压解区和低电压解区。随着负荷功率和输送功率的增大，B1点电压逐渐下降，B2逐渐上升。两个点重合则达到电压稳定的极限点(或崩溃点)。 

电网元件N-1静态安全分析可通过如下描述： 

当输送某一功率P时，如果某1个电网元件(线路、变压器、母线等)发生停运，造成其它电网元件的运行电流超过了该元件允许的额定电流，或电网元件的运行电压超出了国标允许的范围，则认为不满足N-1静态安全。 

在现有技术中计算输电通道静态极限输电能力的计算方法是：分别独立地计算静态电压稳定极限和N-1静态安全极限，两者比较以后取其中的最小值作为输电通道的静态极限输电能力。这种计算方法存在以下缺点：静态电压稳定计算从初始点开始，一直计算到极限点结束，可能存在不必要的计算，造成计算耗时增加，实际电网运行过程中往往还没有达到电压安全极限前，很可能因部分线路或变压器超出热稳定约束、母线电压安全约束等情况，已经不满足静态安全条件，导致后面的计算实际上已经没有意义；电网运行要求满足N-1准则，因此静态电压稳定计算和静态安全分析都要基于事先确定的故障集进行N-1方式制定和计算分析，两者的计算存在重叠，分别独立地计算静态电压稳定极限和N-1静态安全极限，计算中存在重复的工作量。 

因此亟需提出一种输电通道静态输送功率极限计算方法能够简单、快速、准确地计算输电通道的静态极限输电能力。 

发明内容

本发明的目的提供一种基于连续潮流分析的输电通道静态输送功率极限计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：电网在某一给定方式下运行进行重负荷潮流计算，所述重负荷潮流计算为通过输电通道功率修正后加重输电通道功率，再进行电网潮流计算；步骤二：根据所述重负荷潮流计算过程中的收敛性来判定当前运行点是否靠近静态电压稳定极限，当重负荷潮流计算过程中不收敛时，预示静态电压稳定性已经开始接近极限；步骤三：当重负荷潮流计算过程中不收敛，则改用连续潮流法搜索具体的静态电压稳定极限，同步开展静态安全分析；步骤四：出现静态安全极限或静态电压稳定极限中的任一个，则表明输电通道已经达到当前方式的静态极限；步骤五：根据电网运行人员工作需求，对n+1种给定的运行方式重复步骤一至步骤四的计算，每种电网运行方式得到1个极限值，这n+1个值中的最小值作为该通道静态输电功率极限，其中n+1种给定方式为一种基本运行方式和n种故障运行方式，其中n为自然数。 

在本发明的一实施例中所述重负荷潮流计算方法采用PQ解耦法，当迭代次数达200次及以上仍不收敛，则认为当前运行点的静态电压稳定性已经开始接近极限。所述的输电通道功率修正为送电端电网和受电端电网按指定步长进行两端发电功率或负荷功率的调整，从而建立起输电通道不同输送功率下的电网运行方式，其中电网损耗变化可平衡在指定侧，所述指定侧为送电端或受电端，其中改送端电网发电机功率值过程中受发电机上限容量限制，更改受端电网发电机功率 值过程中受发电机下限容量限制。