[发明专利]用于可靠性评估的单重发电机故障负荷削减方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统运行的负荷削减控制技术领域，特别是涉及一种用于可靠性评估的单重发电机故障负荷削减方法。

背景技术

发输电系统可靠性评估是在考虑发输电设备随机故障特性的基础上,对发输电系统是否拥有足够的发电容量和主输电网是否拥有足够的输电容量为负荷点提供合乎质量要求的电能进行综合性定量概率评价。发输电系统可靠性评估包括3个基本步骤:系统状态抽取、系统状态分析、可靠性指标的累计。其中系统状态分析包括对选定的系统状态进行网络解列判断和潮流计算,从而确定是否违背运行约束(节点电压和线路容量约束),若违背则采取校正措施对系统进行优化调整。校正措施包括发电机的有功和无功出力调整、变压器的档位调整等,如经过优化调整后仍不能使系统恢复至安全状态,则最后采用的校正措施就是负荷削减。因此,在发输电系统可靠性评估中，会不断调整发电机出力和进行负荷削减。

目前，在进行电力系统可靠性评估时，都在设法降低计算的复杂性，比如“以空间换时间”的思想，即通过合并相同系统状态，采用存储系统状态和状态评估结果的方法来减少需要评估的系统状态数，减少计算量，但代价是需要占用大量的内存。但仅减少需要评估的系统状态数是不够的，为了进一步减少计算量，需要加速每一系统状态评估的速度。在实践中，对给定系统状态进行评估，最费时的情况是出现在多个元件退出运行导致潮流计算收敛困难的情况。一般而言，正常潮流计算和单重故障评估的速度是相对较快的，在保证在任意系统状态下单重故障的潮流计算均收敛且在采取适当的发电机功率调整和切负荷措施后无元件过负荷发生的条件下，就能够将多重故障评估转换为单重故障评估，这样就可以极大地加速每一状态的评估速度。发电机是电力系统最主要的元件之一，发电机发生故障，就会导致停运状态的出现，而这种状态的出现是随机的。因此，研究用于可靠性评估的单重发电机故障负荷削减方法具有重要的意义。

发明内容

为了克服现有技术的不足之处，本发明提供一种能用于可靠性评估、且计算耗时少的单重发电机故障负荷削减方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于可靠性评估的单重发电机故障负荷削减方法，包括以下步骤：

S1：确定故障发电机支路，计算发电机故障引起的不平衡功率；

S2：构造故障发电机支路的关联节点集；

S3：判断不平衡功率是否为0，如果为0，则转步骤S7执行，否则继续执行步骤S4；

S4：按照所述关联节点集中节点的顺序增加发电机出力；

S5：判断是否无发电机可加，如果不是，则转步骤S3执行，否则继续执行步骤S6；

S6：按照所述关联节点集中节点的顺序切负荷，然后转步骤S3执行；

S7：潮流计算；

S8：判断系统是否收敛，如果是，则转步骤S10执行，否则继续执行步骤S9；

S9：将故障发电机分成几个小发电机故障，重新进行发电机出力调整和切负荷计算，保证每个小发电机故障下潮流收敛，然后转步骤S8执行；

S10：判断线路是否过负荷，如果是，则继续执行步骤S11，否则，转步骤S13执行；

S11：根据潮流灵敏度分析法调整发电机出力和切负荷；

S12：进行潮流计算，然后转步骤S10执行；

S13：输出发电机调整量和切负荷量；

优选的，所述步骤S1中选择发电机与系统之间的变压器支路或者在发电机与系统之间添加阻抗很小的联接支路为故障发电机支路。

优选的，所述步骤S2中的关联节点集是以故障发电机节点为中心按广度搜索形成的。

优选的，所述步骤S6中切负荷是按负荷级别顺序进行，先切三级负荷，再切二级负荷，最后切一级负荷，直到不平衡功率为0为止。

优选的，所述步骤S11中潮流灵敏度S的定义为线路功率调整量△P_ij与节点注入功率调整量△P_k的比值，即：

其中：K是注入功率变化的节点序号，θ_i和θ_j分别为节点i、j的相角，X_ij为线路电抗。

优选的，所述步骤S11中潮流灵敏度分析法遵循总注入功率平衡原则，在指定增加注入功率的节点和增量的同时，指定减少注入功率的节点和减量。

优选的，所述步骤S11中潮流灵敏度分析法按照功率平衡原则确定节点对，功率调整量与潮流灵敏度的乘积必须小于 0。