一種電力系統(tǒng)高頻切機策略整定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)領(lǐng)域，更準確地說，本發(fā)明設(shè)及一種電力系 統(tǒng)高頻切機策略整定方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，隨著超、特高壓交直流、大容量輸電網(wǎng)絡的建設(shè)的發(fā)展，在向目標網(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，會導致送端斷網(wǎng)存 在高頻問題。因此，電網(wǎng)高頻切機是電網(wǎng)嚴重故障下頻率穩(wěn)定控制的最后一道防線。
[0003] 按照國家電網(wǎng)公司《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導則》的要求，電力系統(tǒng)必須合理安排高頻 切機順序及所切機組數(shù)量，W保證系統(tǒng)安全運行。然而，由于缺乏量化分析技術(shù)，目前高頻 切機策略配置缺乏系統(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 真校核策略適應性，并進行局部調(diào)整。顯然，運種調(diào)整較難適應具體情況的要求。
[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)高頻切機策 略整定提供了有利條件。如能夠根據(jù)機組實際承受頻率波動能力，設(shè)置頻率考核二元表，計 算故障下機組頻率安全裕度，并將頻率安全裕度較小的機組優(yōu)先配置高頻切機策略，則可 避免系統(tǒng)高頻時機組無序跳機，從而提高控制方案適應性，有利于提高電網(wǎng)抵御嚴重故障 的能力。
【發(fā)明內(nèi)容】
陽〇化]本發(fā)明目的是：針對現(xiàn)有技術(shù)中高頻切機策略配置方式的不足，提供一種電力系 統(tǒng)高頻切機策略整定方法。該方法量化電力系統(tǒng)嚴重故障后出現(xiàn)的頻率問題W及各臺機組 承受頻率擾動的能力，利用配置高頻切機策略機組總?cè)萘亢拖到y(tǒng)最大外送功率的關(guān)系來確 定是否增加高頻切機輪次，利用系統(tǒng)正常運行時可接受的最大頻率確定高頻切機首輪頻率 啟動定值，并考慮前序輪高頻切機策略，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)外送極限來確定各輪次的高頻切機配置量，根據(jù)每個電廠只選一臺機組原則， 在備選機組庫中按照機組頻率安全裕度從小到大順序依次選取機組配置高頻切機策略。通 過W上方式，該方法將承受頻率擾動能力差的機組優(yōu)先配置高頻切機策略，實現(xiàn)機網(wǎng)協(xié)調(diào)， 從而可W避免嚴重故障下機組無序跳機，提高電網(wǎng)抵御嚴重故障的能力。
[0006] 具體地說，本發(fā)明是采用W下技術(shù)方案實現(xiàn)的，包括W下步驟：
[0007] 1)設(shè)定高頻切機策略整定邊界條件，該邊界條件包括W下3個部分：
[0008] 電網(wǎng)最大外送功率Pm。、，該值根據(jù)電網(wǎng)運行計劃進行確定；
[0009] 備選機組庫W及備選機組庫中每臺機組的可承受頻率波動能力，假設(shè)備選機組庫 共有N臺備選機組，第i臺機組容量為Pi，則備選機組庫中各機組的可承受頻率波動能力用 二元表（fi，ti)表示，其中為第i臺機組頻率偏移，t1為第i臺機組允許持續(xù)時間；
[0010] 系統(tǒng)正常運行時可接受的最大頻率fm。、、系統(tǒng)嚴重故障下可承受的頻率波動能力 W及嚴重故障下穩(wěn)態(tài)頻率約束fd《f《fg，其中，系統(tǒng)嚴重故障下可承受的頻率波動能力 用二元表（fg，ts)表示，fs為系統(tǒng)負荷母線最大頻率偏移，ts為負荷母線允許持續(xù)時間，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)高頻切頻率切機延時定值twt、每輪控制級差Af，并令首輪切機 定值fl=fmax;
[0012] 3)令切機輪次η為1，進行步驟4);
[0013] 4)開始第η輪高頻切機配置總量的計算：首先設(shè)定考核故障為外送斷面全部開 斷，仿真時考慮前序輪配置的高頻切機策略，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為約束計算電網(wǎng)外送極限Ρ。。、2,W穩(wěn)態(tài)頻率f《fg約束 計算電網(wǎng)外送極限則第η輪高頻切機配置總量P"=min巧Pm。^ ;
[0014] 5)進行第η輪配置高頻切機策略的機組選?。菏紫扔嫾扒靶蜉喐哳l切機配置策 略，基于外送功率為Ρ。方式，計算外送斷面全部開斷故障下備選機組庫中各臺機組的頻率 安全裕度；然后根據(jù)每個電廠只選一臺機組的原則，在備選機組庫中按照各機組頻率安全 裕度從小到大順序依次選取機組，只至被選擇機組容量之和Ρ。;最后在所選取的機組 配置切機策略，定值戊，tset)，其中，片二f1+ (η-1) *Δf;
[0015] 6)將步驟5)中選取的機組在備選機組庫中刪除，形成新的備選機組庫，并計算配 置高頻切機策略的機組總?cè)萘?br>[0016] 7)判斷切機總量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，計及前述步驟配置的高頻切機策略，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，則在備選機組庫中選取步 驟8)中計算得到機組頻率安全裕度最小的一臺機組，追加配置高頻切機組策略，定值為 (fwtsJ，轉(zhuǎn)入步驟8)重新分析，否則進入步驟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輪高頻切機的機 組中退出容量最大的一臺機組，并在備選機組庫中增加該機組，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)化的高頻切機策略，從而兼顧機組安全和系統(tǒng)安全， 實現(xiàn)了機網(wǎng)協(xié)調(diào)，避免了嚴重故障下機組無序跳機，提高了電網(wǎng)抵御嚴重故障的能力，能夠 為電力系統(tǒng)高頻切機優(yōu)化控制提供有力的量化分析與決策支持。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本發(fā)明方法的流程圖
【具體實施方式】
[0023] 下面參照附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[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)高頻切機策略 的邊界條件。該邊界條件包括W下3個部分：
[0025] (1)電網(wǎng)最大外送功率Pm。、，該值根據(jù)電網(wǎng)運行計劃進行確定；
[0026] 似備選機組庫W及備選機組庫中每臺機組的可承受頻率波動能力，假設(shè)備選機 組庫共有N臺備選機組，第i臺機組容量為Pi，則備選機組庫中各機組的可承受頻率波動能 力用二元表（fi，ti)表示，其中為第i臺機組頻率偏移，t1為第i臺機組允許持續(xù)時間；
[0027] (3)系統(tǒng)正常運行時可接受的最大頻率fm。、、系統(tǒng)嚴重故障下可承受的頻率波動能 力W及嚴重故障下穩(wěn)態(tài)頻率約束fd《fg，其中，系統(tǒng)嚴重故障下可承受的頻率波動能 力用二元表（fg，ts)表示，fs為系統(tǒng)負荷母線最大頻率偏移，ts為負荷母線允許持續(xù)時間，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策略定值，包括電力系統(tǒng)高頻切頻率切機延時 定值twt、每輪控制級差AfW及首輪切機定值fi。時間定值twt通過人為指定，工程上通 常取0.2秒，頻率定值取系統(tǒng)正常運行時可接受的最大頻率fm。、。每輪控制級差Af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，令切機輪次η為1，進行步驟4)開始求取第η輪高頻切