[发明专利]一种基于虚拟电网的中长期动态仿真安稳策略建模方法

说明书

本发明公开了一种基于虚拟电网的中长期动态仿真安稳策略建模方法，涉及电力系统安全稳定分析评估技术领域。所述基于虚拟电网的中长期动态仿真安稳策略建模方法，通过构建由虚拟线路、虚拟负荷、虚拟发电机等虚拟电气元件构成的虚拟电网，实现PSD‑FDS程序安全自动装置模型和稳控策略模型中故障判别条件和控制措施信号的过桥转接，进一步完成安全自动装置模型和稳控策略模型组合调用，实现对复杂电网多判据安稳策略的建模与验证。

技术领域

本发明属于电力系统安全稳定分析评估技术领域，尤其涉及一种基于虚拟电网的中长期动态仿真安稳策略建模方法。

背景技术

电力行业是现代社会的基础行业，电力系统的运行关系到社会经济生活的各个方面，安全、经济、持续、稳定的电力供给是对电力工作的基本要求。由于电力系统各种设备，包括发电机、变压器、输电线路、断路器等一次设备及与之配套的二次设备，都会发生不同类型的故障，从而影响电力系统正常运行和对用户正常供电。为了保障电力系统的安全运行，通常会在电力系统重要节点设置配套的安全稳定控制装置和系统(以下简称安稳系统)，在线监视电网的实时运行状态，针对各种可能发生的故障按照预先设置好的安全稳定策略(简称安稳策略)实施实时预警和动态决策，防止电网事故扩大化，为电力系统安全运行提供可靠保障。

为了保证实际运行中电力系统的安全稳定性，不便采用在线物理扰动试验的方法对电力系统的动态行为进行研究。目前主要利用电力系统仿真软件离线计算的方法对电力系统及装置的动态行为进行仿真研究。针对电力系统安稳策略的模型可以分为六大类：装置类、监视类、压板类、公用数据类、控制措施类和稳控策略类。电力系统全过程动态仿真程序(PSD-FDS)能够将电力系统的机电暂态、中期和长期动态过程有机地统一起来进行数字模拟，是目前唯一能够实施安稳策略建模的仿真计算工具。

PSD-FDS提供了安全自动装置模型和稳控策略模型2大类模型用于安稳策略的建模。其中安全自动装置模型包含过负荷控制装置模型(STAB OL)、低频减载(解列)模型(STAB LF)、低压减载(解列)(STAB LV)、高频切机(解列)模型(STAB HF)、过压切机(解列)(STAB HV)和失步解列(STAB OS)模型，采用安全自动装置功能模型(如STAB LF卡等)+控制措施模型(STAB OUT卡)的模式共同组成完整的模型，能够很好的覆盖实际系统中相应装置的功能。一个完整的安全稳定控制策略模型通常由一个厂站信息卡、若干断面信息卡、切机顺序卡、切负荷比例分配卡、策略卡和控制措施卡组成。其中，一条完整的控制策略由若干策略触发条件卡(各策略之间为与逻辑)和若干控制措施卡(对应不同控制对象)实现控制功能。安全自动装置模型不支持并列条件判断，而稳控策略模型支持触发条件的组合逻辑判断；安全自动装置模型和稳控策略模型控制措施卡功能也不重叠，功能不能相互覆盖。

由于PSD-FDS程序本身功能的限制，安全自动装置模型和稳控策略模型不能混合在一起使用。稳控策略触发条件模型(STAB COND)提供的判别断面N-M故障、判别支路故障类型、判别交流支路投停状态、判别交流支路输送功率、判别断面输送功率与安全自动装置模型中的故障判别条件(过负荷、低频、低压、高频、过压)并不重合，而且安全自动装置模型和稳控策略模型有相对独立的控制措施卡，不能相互调用。鉴于现代电力系统实际运行中的安稳策略通常由多个策略启动判断对象和多条防误判据以一定逻辑关系组成，并实施了复杂的控制措施，而PSD-FDS中提供的模型目前尚不足以完全覆盖实际系统中复杂的安稳策略和控制动作。

基于此，本发明提出一种基于虚拟电网的中长期动态仿真安稳策略建模方法，借助虚拟电网搭建过桥线路，实现中间继电器的功能，解决安全自动装置模型和稳控策略模型混合建模的问题，扩大PSD-FDS实现复杂电力网络安稳策略建模的适用范围。

发明内容