一種電力系統(tǒng)高頻切機(jī)策略整定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，更準(zhǔn)確地說(shuō)，本發(fā)明設(shè)及一種電力系 統(tǒng)高頻切機(jī)策略整定方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，隨著超、特高壓交直流、大容量輸電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)的發(fā)展，在向目標(biāo)網(wǎng)架過渡 期間，互聯(lián)的交流斷面聯(lián)系仍比較薄弱。極端情況下，交流斷面解列后，會(huì)導(dǎo)致送端斷網(wǎng)存 在高頻問題。因此，電網(wǎng)高頻切機(jī)是電網(wǎng)嚴(yán)重故障下頻率穩(wěn)定控制的最后一道防線。
[0003] 按照國(guó)家電網(wǎng)公司《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》的要求，電力系統(tǒng)必須合理安排高頻 切機(jī)順序及所切機(jī)組數(shù)量，W保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。然而，由于缺乏量化分析技術(shù)，目前高頻 切機(jī)策略配置缺乏系統(tǒng)性配置方法，通常通過人為試湊等方法確定初步方案，然后通過仿 真校核策略適應(yīng)性，并進(jìn)行局部調(diào)整。顯然，運(yùn)種調(diào)整較難適應(yīng)具體情況的要求。
[0004] 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定量化分析技術(shù)的日益成熟，為規(guī)范和優(yōu)化電力系統(tǒng)高頻切機(jī)策 略整定提供了有利條件。如能夠根據(jù)機(jī)組實(shí)際承受頻率波動(dòng)能力，設(shè)置頻率考核二元表，計(jì) 算故障下機(jī)組頻率安全裕度，并將頻率安全裕度較小的機(jī)組優(yōu)先配置高頻切機(jī)策略，則可 避免系統(tǒng)高頻時(shí)機(jī)組無(wú)序跳機(jī)，從而提高控制方案適應(yīng)性，有利于提高電網(wǎng)抵御嚴(yán)重故障 的能力。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽(yáng)〇化]本發(fā)明目的是：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中高頻切機(jī)策略配置方式的不足，提供一種電力系 統(tǒng)高頻切機(jī)策略整定方法。該方法量化電力系統(tǒng)嚴(yán)重故障后出現(xiàn)的頻率問題W及各臺(tái)機(jī)組 承受頻率擾動(dòng)的能力，利用配置高頻切機(jī)策略機(jī)組總?cè)萘亢拖到y(tǒng)最大外送功率的關(guān)系來(lái)確 定是否增加高頻切機(jī)輪次，利用系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)可接受的最大頻率確定高頻切機(jī)首輪頻率 啟動(dòng)定值，并考慮前序輪高頻切機(jī)策略，利用暫態(tài)頻率安全約束和穩(wěn)態(tài)頻率不越限的限制 條件，求系統(tǒng)外送極限來(lái)確定各輪次的高頻切機(jī)配置量，根據(jù)每個(gè)電廠只選一臺(tái)機(jī)組原則， 在備選機(jī)組庫(kù)中按照機(jī)組頻率安全裕度從小到大順序依次選取機(jī)組配置高頻切機(jī)策略。通 過W上方式，該方法將承受頻率擾動(dòng)能力差的機(jī)組優(yōu)先配置高頻切機(jī)策略，實(shí)現(xiàn)機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)， 從而可W避免嚴(yán)重故障下機(jī)組無(wú)序跳機(jī)，提高電網(wǎng)抵御嚴(yán)重故障的能力。
[0006] 具體地說(shuō)，本發(fā)明是采用W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，包括W下步驟：
[0007] 1)設(shè)定高頻切機(jī)策略整定邊界條件，該邊界條件包括W下3個(gè)部分：
[0008] 電網(wǎng)最大外送功率Pm。、，該值根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行計(jì)劃進(jìn)行確定；
[0009] 備選機(jī)組庫(kù)W及備選機(jī)組庫(kù)中每臺(tái)機(jī)組的可承受頻率波動(dòng)能力，假設(shè)備選機(jī)組庫(kù) 共有N臺(tái)備選機(jī)組，第i臺(tái)機(jī)組容量為Pi，則備選機(jī)組庫(kù)中各機(jī)組的可承受頻率波動(dòng)能力用 二元表（fi，ti)表示，其中為第i臺(tái)機(jī)組頻率偏移，t1為第i臺(tái)機(jī)組允許持續(xù)時(shí)間；
[0010] 系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)可接受的最大頻率fm。、、系統(tǒng)嚴(yán)重故障下可承受的頻率波動(dòng)能力 W及嚴(yán)重故障下穩(wěn)態(tài)頻率約束fd《f《fg，其中，系統(tǒng)嚴(yán)重故障下可承受的頻率波動(dòng)能力 用二元表（fg，ts)表示，fs為系統(tǒng)負(fù)荷母線最大頻率偏移，ts為負(fù)荷母線允許持續(xù)時(shí)間，f為 系統(tǒng)故障后穩(wěn)態(tài)頻率，fd為穩(wěn)態(tài)頻率下限定值，fg為穩(wěn)態(tài)頻率上限定值；
[0011] 2)設(shè)定電力系統(tǒng)高頻切頻率切機(jī)延時(shí)定值twt、每輪控制級(jí)差A(yù)f，并令首輪切機(jī) 定值fl=fmax;
[0012] 3)令切機(jī)輪次η為1，進(jìn)行步驟4);
[0013] 4)開始第η輪高頻切機(jī)配置總量的計(jì)算：首先設(shè)定考核故障為外送斷面全部開 斷，仿真時(shí)考慮前序輪配置的高頻切機(jī)策略，W 二元表求取系統(tǒng)暫態(tài)頻 率安全裕度ni，W(fs，ts)二元表求取系統(tǒng)暫態(tài)頻率安全裕度Π2;然后Wη1>〇為約束 求取電網(wǎng)外送極限Pmgyi，Wη 0為約束計(jì)算電網(wǎng)外送極限Ρ。。、2,W穩(wěn)態(tài)頻率f《fg約束 計(jì)算電網(wǎng)外送極限則第η輪高頻切機(jī)配置總量P"=min巧Pm。^ ;
[0014] 5)進(jìn)行第η輪配置高頻切機(jī)策略的機(jī)組選?。菏紫扔?jì)及前序輪高頻切機(jī)配置策 略，基于外送功率為Ρ。方式，計(jì)算外送斷面全部開斷故障下備選機(jī)組庫(kù)中各臺(tái)機(jī)組的頻率 安全裕度；然后根據(jù)每個(gè)電廠只選一臺(tái)機(jī)組的原則，在備選機(jī)組庫(kù)中按照各機(jī)組頻率安全 裕度從小到大順序依次選取機(jī)組，只至被選擇機(jī)組容量之和Ρ。;最后在所選取的機(jī)組 配置切機(jī)策略，定值戊，tset)，其中，片二f1+ (η-1) *Δf;
[0015] 6)將步驟5)中選取的機(jī)組在備選機(jī)組庫(kù)中刪除，形成新的備選機(jī)組庫(kù)，并計(jì)算配 置高頻切機(jī)策略的機(jī)組總?cè)萘?br>[0016] 7)判斷切機(jī)總量P是否大于等于Pm。、，如果是則轉(zhuǎn)入步驟8)，否則令切機(jī)輪次η= η+1，轉(zhuǎn)入步驟4)W增加配置輪次；
[0017]8)基于系統(tǒng)外送Pm。、方式，計(jì)及前述步驟配置的高頻切機(jī)策略，仿真分析外送斷 面全部開斷故障下的系統(tǒng)暫態(tài)頻率安全裕度η、系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)頻率fW及各機(jī)組頻率安全裕 度；
[0018] 9)如果系統(tǒng)暫態(tài)頻率安全裕度η> 0,轉(zhuǎn)入步驟10)，否則刪除前序所有配置策 略，令首輪切機(jī)定值fi=f1-0.IHz，轉(zhuǎn)入步驟3)重新配置；
[0019] 10)判斷系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)頻率f是否大于fg，如果f>fg，則在備選機(jī)組庫(kù)中選取步 驟8)中計(jì)算得到機(jī)組頻率安全裕度最小的一臺(tái)機(jī)組，追加配置高頻切機(jī)組策略，定值為 (fwtsJ，轉(zhuǎn)入步驟8)重新分析，否則進(jìn)入步驟11);
[0020] 11)判斷系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)頻率f是否小于fd，如果f<fd，則在配置第η輪高頻切機(jī)的機(jī) 組中退出容量最大的一臺(tái)機(jī)組，并在備選機(jī)組庫(kù)中增加該機(jī)組，轉(zhuǎn)入步驟8)重新分析，否 則輸出結(jié)果并結(jié)束本方法。
[0021] 本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明依據(jù)暫態(tài)安全穩(wěn)定量化信息，綜合考慮機(jī)組自身 安全需求和電網(wǎng)安全需求，得到系統(tǒng)優(yōu)化的高頻切機(jī)策略，從而兼顧機(jī)組安全和系統(tǒng)安全， 實(shí)現(xiàn)了機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)，避免了嚴(yán)重故障下機(jī)組無(wú)序跳機(jī)，提高了電網(wǎng)抵御嚴(yán)重故障的能力，能夠 為電力系統(tǒng)高頻切機(jī)優(yōu)化控制提供有力的量化分析與決策支持。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1為本發(fā)明方法的流程圖
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面參照附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0024] 圖1描述了本發(fā)明方法的具體步驟，其中步驟一表述的是制定電網(wǎng)高頻切機(jī)策略 的邊界條件。該邊界條件包括W下3個(gè)部分：
[0025] (1)電網(wǎng)最大外送功率Pm。、，該值根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行計(jì)劃進(jìn)行確定；
[0026] 似備選機(jī)組庫(kù)W及備選機(jī)組庫(kù)中每臺(tái)機(jī)組的可承受頻率波動(dòng)能力，假設(shè)備選機(jī) 組庫(kù)共有N臺(tái)備選機(jī)組，第i臺(tái)機(jī)組容量為Pi，則備選機(jī)組庫(kù)中各機(jī)組的可承受頻率波動(dòng)能 力用二元表（fi，ti)表示，其中為第i臺(tái)機(jī)組頻率偏移，t1為第i臺(tái)機(jī)組允許持續(xù)時(shí)間；
[0027] (3)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)可接受的最大頻率fm。、、系統(tǒng)嚴(yán)重故障下可承受的頻率波動(dòng)能 力W及嚴(yán)重故障下穩(wěn)態(tài)頻率約束fd《fg，其中，系統(tǒng)嚴(yán)重故障下可承受的頻率波動(dòng)能 力用二元表（fg，ts)表示，fs為系統(tǒng)負(fù)荷母線最大頻率偏移，ts為負(fù)荷母線允許持續(xù)時(shí)間，f 為系統(tǒng)故障后穩(wěn)態(tài)頻率，fd為穩(wěn)態(tài)頻率下限定值，fg為穩(wěn)態(tài)頻率上限定值。
[0028] 步驟二表述的是確定首輪高頻切機(jī)策略定值，包括電力系統(tǒng)高頻切頻率切機(jī)延時(shí) 定值twt、每輪控制級(jí)差A(yù)fW及首輪切機(jī)定值fi。時(shí)間定值twt通過人為指定，工程上通 常取0.2秒，頻率定值取系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)可接受的最大頻率fm。、。每輪控制級(jí)差A(yù)f設(shè) 置初值通過人工指定，工程上通常取0. 2Hz。
[0029] 步驟Ξ表述的是，令切機(jī)輪次η為1，進(jìn)行步驟4)開始求取第η輪高頻切