[发明专利]电力系统节点运行安全性评估方法、装置、电力系统

说明书

本发明提供的电力系统节点运行安全性评估方法、装置、电力系统，考虑到电力系统包含有不同电压等级的网络，并且，不同电压等级网络之间还具有一定的网络拓扑结构，因而在进行节点安全性评估之前，将电网系统进行不同电压层级以及不同区域的划分，以便减少计算量，提高实时评估效率；另外，本发明通过优化潮流模型确定每个节点的最大可承载负荷，有利于提高安全评估的准确度，并进一步对安全性相对薄弱的环节采取相关措施，以确保电网的安全稳定运行。

技术领域

本发明涉及电气自动化技术领域，尤其涉及一种电力系统节点运行安全性评估方法、装置、电力系统。

背景技术

近年来，电网的安全稳定运行及提供可靠供电已成为电网调度相关部门最关注的内容，保持电网具备充足的供电安全性也是保证社会经济平稳有效运行的有力保障。

现有的能量管理系统(EMS)主要依靠调度控制人员对电网运行数据进行粗略的拓扑分析，以完成对电网运行状态的安全评估，进而对运行的电力系统进行调度和控制。但是，现有的节点安全评估方法非常考验调度控制人员的专业水平和判断能力，尤其是在针对省级及以上规模大、节点多、电源结构多元化和结构复杂的电网时，由于缺乏科学的评估标准和判断依据，以及缺乏有效的安全性评估手段，因而难以准确评估各节点的供电安全性。

另外，现有技术对于电网的拓扑分析大多只分析一个电压等级的网络或者是将变电站等效成节点，将不同电压等级的网络合并一起进行分析，没有考虑到电网的“区域”特性，造成计算量过大，无法满足调度运行的实时评估要求。

发明内容

本发明的目的旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，特别是现有技术中节点安全评估方法难以准确评估各节点的供电安全性，并且计算量过大，无法满足调度运行的实时评估要求的技术缺陷。

本发明提供了一种电力系统节点运行安全性评估方法，包括：

将电力系统中的网络架构按照电压等级进行分层，得到第一网络架构和第二网络架构，根据所述第一网络架构及对应的电网拓扑结构对所述第二网络架构进行分区，得到不同区域的小型网络架构；

获取所述电力系统的运行数据，并根据所述运行数据进行基态潮流计算，若所述基态潮流收敛，则依据所述第一网络架构、所述小型网络架构以及所述运行数据构建优化潮流模型；

利用所述优化潮流模型分别计算所述第一网络架构以及所述小型网络架构中各个节点的最大可承载负荷，并根据所述最大可承载负荷对所述节点的运行安全性进行评估。

可选地，所述第一网络架构为500kV网络架构，所述第二网络架构为220kV网络架构；

根据所述第一网络架构及对应的电网拓扑结构对所述第二网络架构进行分区，得到不同区域的小型网络架构的步骤，包括：

基于所述500kV网络架构及对应的电网拓扑结构，对所述220kV网络架构进行分区，确定不同区域中的多个220kV网络架构构成的小型网络架构。

可选地，所述优化潮流模型包括使节点的可承载负荷能力最大的目标函数和约束条件。

可选地，所述约束条件包括等式约束和不等式约束；

所述等式约束包括潮流约束；所述不等式约束包括可控发电机的有功出力约束和无功出力约束、支路有功功率约束、断面有功功率约束。

可选地，利用所述优化潮流模型计算所述第一网络架构中各个节点的最大可承载负荷的步骤，包括：

将与所述500kV网络架构中的变电站节点对应的220kV变电站作为负载，并结合所述等式约束和所述不等式约束，使用跟踪中心轨迹内点法确定与所述目标函数对应的所述变电站节点的最大可承载负荷。

可选地，利用所述优化潮流模型计算所述小型网络架构中各个节点的最大可承载负荷的步骤，包括：