本發(fā)明專利技術涉及一種提高大比例外受電情景下電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性的方法，包括步驟：(1)得到電網(wǎng)外受電比例預測結果；(2)確定電網(wǎng)受電通道方案；(3)通過規(guī)劃受電通道增加電網(wǎng)的外受電比例，直到預期結果；(4)大比例受電情景下受電通道優(yōu)化方案的確定；(5)隨著外受電比例增加，尋找電網(wǎng)中電壓穩(wěn)定薄弱區(qū)域；(6)提高電壓穩(wěn)定薄弱區(qū)域的電壓穩(wěn)定性；(7)動態(tài)無功補償裝置方案的確定。本發(fā)明專利技術提出提高大比例外受電情景下電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性的方法，能夠尋找到電網(wǎng)電壓最低區(qū)域即電壓穩(wěn)定性薄弱區(qū)域，并提出了動態(tài)無功補償?shù)姆椒ㄒ蕴岣弑∪鯀^(qū)域的電壓穩(wěn)定性。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術屬于電網(wǎng)動態(tài)無功配置
，特別是。
技術介紹
隨著經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，對于經(jīng)濟發(fā)達，人口眾多，系統(tǒng)負荷大且增長速度很快的大中城市，城市地區(qū)地域狹小，一次能源資源嚴重匱乏，受端電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，同時，清潔能源大力發(fā)展，外受電比例進一步提高。隨著外受電容量日益增大，受端地區(qū)機組增加速度放緩，負荷中心地區(qū)日益缺乏動態(tài)無功支撐，電壓穩(wěn)定性脆弱，因此電壓穩(wěn)定問題越來越受到研究人員的密切關注。國內(nèi)各大電網(wǎng)都紛紛開展了電壓穩(wěn)定的研究工作，對電網(wǎng)的不同運行方式進行穩(wěn)態(tài)潮流分析、靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析、暫態(tài)穩(wěn)定分析、典型負荷狀態(tài)下的靜態(tài)電壓穩(wěn)定性分析，并針對無功補償變化、運行方式變化、網(wǎng)絡結構變化對電壓穩(wěn)定裕度的影響進行敏感性分析，上述這些研究與分析各具特色，使電壓穩(wěn)定問題逐步引向深入。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，而提出。本專利技術解決其技術問題是采取以下技術方案實現(xiàn)的:—種提高大比例外受電情景下電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性的方法，包括步驟如下:(I)對電網(wǎng)受電趨勢歷史進行分析，并依據(jù)負荷預測、電源建設對電網(wǎng)受電發(fā)展趨勢進行預測，得到電網(wǎng)外受電比例預測結果；①根據(jù)電網(wǎng)年發(fā)電量和年電力消費量，計算出各年受電量和受電比例，得到受電比例逐年變化趨勢；②最大負荷的預測，利用小時法、負荷率法預測規(guī)劃期最大負荷的總體發(fā)展水平、分類結構和增長速度；③得到每年凈增機組發(fā)電量，根據(jù)電源建設項目及規(guī)劃關停機組，通過差值運算得到每年凈增機組發(fā)電量；④結合最大負荷預測結果、電源建設、電源關停進度，對電網(wǎng)進行電力平衡計算，若存在電力缺額并考慮缺額全部通過外部受電解決，得到電網(wǎng)外受電比例預測結果，得到電網(wǎng)受電發(fā)展趨勢；(2)確定電網(wǎng)受電通道方案；①結合電網(wǎng)現(xiàn)狀和電網(wǎng)規(guī)劃，得到電網(wǎng)與周邊電網(wǎng)的電氣連接線路，確定電網(wǎng)與周邊電網(wǎng)的聯(lián)絡通道，②根據(jù)區(qū)外電源的建設進度、關停進度及地理位置，確定區(qū)外電網(wǎng)送電組織方式；③結合上述聯(lián)絡通道和區(qū)外送電組織方式確定受電方向、受電通道；(3)通過規(guī)劃受電通道增加電網(wǎng)的外受電比例，直到預期結果；①采取逐漸減少網(wǎng)內(nèi)220kV電網(wǎng)接入電廠的開機，按照等比例關停的原則在全網(wǎng)內(nèi)均勻的關停機組，即電廠出力越多，減少的出力也就越多；②逐步增加電網(wǎng)外受功率，首先從單一受電通道增加電網(wǎng)外受功率；再者采取混合受電，即從多個受電通道增加電網(wǎng)外受功率；③逐漸減少網(wǎng)內(nèi)電廠開機、增加電網(wǎng)外受功率，使得電網(wǎng)的外受電比例逐漸增加，直到預測結果；(4)大比例受電情景下受電通道優(yōu)化方案的確定；①受電通道優(yōu)化方案前提條件的確定，隨著外受電比例的增大，電網(wǎng)運行時出現(xiàn)個別線路不滿足N-1原則、個別站點母線短路電流超標的可能性增大，因此本方法選取外受電比例最尚時電網(wǎng)運彳丁方式為考察對象；②利用BPA軟件對電網(wǎng)進行潮流、穩(wěn)定和短路電流校驗，如果潮流、穩(wěn)定和短路均能滿足規(guī)程要求，說明電網(wǎng)運行方式是合理、可行的，否則需要采取措施來滿足規(guī)程要求；③若出現(xiàn)個別線路不滿足N-1原則，說明此線路或此線路所在輸電通道潮流過重，采取新建輸電通道，轉移潮流以降低此線路或此線路所在輸電通道潮流；④若出現(xiàn)個別站點母線短路電流超標，采取變壓器分列運行或者斷開某些線路的措施；⑤采取措施后，需要重新進行潮流、穩(wěn)定和短路電流校驗，直到滿足相關規(guī)程要求；(5)隨著外受電比例增加，尋找電網(wǎng)中電壓穩(wěn)定薄弱區(qū)域；①外受電比例由某一下限值按照一定步長增長到某一上限值，每次記錄下電網(wǎng)內(nèi)樞紐站高壓母線值、中壓母線值，并作出電網(wǎng)電壓水平與外受電比例關系圖；②利用靈敏度法進行電網(wǎng)電壓薄弱區(qū)域分析，求取當系統(tǒng)處于臨界電壓失穩(wěn)點時亥IJ的靈敏度值，計算出全網(wǎng)所有站點的d/d(^數(shù)值，確定整個電網(wǎng)中電壓相對薄弱區(qū)域；③采用V— Q曲線法進行電網(wǎng)電壓薄弱區(qū)域分析，確定整個電網(wǎng)中電壓相對薄弱區(qū)域；④采用P— V曲線法進行電網(wǎng)電壓薄弱區(qū)域分析，繪制站點電壓隨節(jié)點負荷增長發(fā)生變化的曲線，確定全網(wǎng)所有站點的功率儲備系數(shù)Kp，儲備系數(shù)越小，站點的電壓穩(wěn)定水平越差，以此確定整個電網(wǎng)中電壓相對薄弱站點；(6)提高電壓穩(wěn)定薄弱區(qū)域的電壓穩(wěn)定性；①提尚受端系統(tǒng)的運彳丁電壓，提尚系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性；②配置低壓減載措施，提高受端系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性；③改變電網(wǎng)結構，提高電壓穩(wěn)定薄弱區(qū)域的電壓穩(wěn)定性；④增加無功補償裝置，提高電壓穩(wěn)定薄弱區(qū)域的電壓穩(wěn)定性；(7)動態(tài)無功補償裝置方案的確定；①故障類型的確定，包括線路單相瞬時故障、三相永久故障、主變壓器故障、發(fā)電機失磁故障及主變壓器低壓側無功設備故障；②考察故障后薄弱站點高壓側、中壓側母線電壓恢復情況；③無功補償裝置安裝地點的確定；④無功補償裝置類型的確定；⑤無功補償裝置容量的確定；⑥綜上分析，最終得出無功配置方案。而且，所述步驟(5)中③步的確定整個電網(wǎng)中電壓相對薄弱區(qū)域的具體方法為:首先繪制站點電壓隨無功功率變化的關系曲線，運行點到臨界穩(wěn)定點的距離越短、曲線斜率越小，說明站點電壓受無功變化影響越大，站點電壓穩(wěn)定水平越差，然后即可以此確定整個電網(wǎng)中電壓相對薄弱區(qū)域。而且，所述步驟(5)中④步的功率儲備系數(shù)Kp為實際運行點的負荷P。與極限功率P_的差值，其中，電壓隨節(jié)點負荷變化曲線的拐點為穩(wěn)定運行的臨界點，所對應的負荷P_為極限功率。而且，所述步驟￠)中①步的受端尤其是指末端。而且，所述步驟￠)中②步的低壓減載措施具體方法為:在電壓穩(wěn)定問題突出的受端電網(wǎng)，提高低壓減負荷的動作電壓，設定動作為0.85p.u.，同時減小低壓減負荷的動作時間，通過減負荷措施來加快系統(tǒng)的電壓恢復。而且，所述步驟￠)中③步的具體方法包括:在電壓穩(wěn)定薄弱區(qū)域與主網(wǎng)架之間架設線路通道。而且，所述步驟(6)中④步的增加無功補償裝置具體為:在500kV變電站加裝無功補償裝置。而且，所述步驟(7)中③步的具體方法為:在電壓薄弱站點及其周邊站點分別裝設同樣容量、同樣類型的動態(tài)無功補償裝置，模擬不同類型故障發(fā)生，觀察故障后薄弱站點高壓側、中壓側母線電壓恢復情況，并結合設備制造能力及工程實際情況，確定安裝地點。而且，所述步驟(7)中④步的具體方法為:確定無功補償裝置安裝地點之后，在安裝地點分別裝設同樣容量的不同類型的動態(tài)無功補償裝置，模擬不同類型故障發(fā)生，觀察故障后薄弱站點高壓側、中壓側母線電壓恢復情況，并結合設備經(jīng)濟造價及工程實際情況，確定裝置類型。而且，所述步驟(7)中⑤步的具體方法為:在安裝地點分別裝設同樣類型不同容量的動態(tài)無功補償裝置，不同容量可按照一定容量差值進行配置，模擬不同類型故障發(fā)生，觀察故障后薄弱站點高壓側、中壓側母線電壓恢復情況，并結合設備經(jīng)濟造價及場地擴建情況，確定裝置容量大小。 本專利技術的優(yōu)點和積極效果是:本專利技術提出一種提高大比例外受當前第1頁1 2 3 本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
一種提高大比例外受電情景下電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性的方法，其特征在于：包括步驟如下：(1)對電網(wǎng)受電趨勢歷史進行分析，并依據(jù)負荷預測、電源建設對電網(wǎng)受電發(fā)展趨勢進行預測，得到電網(wǎng)外受電比例預測結果；①根據(jù)電網(wǎng)年發(fā)電量和年電力消費量，計算出各年受電量和受電比例，得到受電比例逐年變化趨勢；②最大負荷的預測，利用小時法、負荷率法預測規(guī)劃期最大負荷的總體發(fā)展水平、分類結構和增長速度；③得到每年凈增機組發(fā)電量，根據(jù)電源建設項目及規(guī)劃關停機組，通過差值運算得到每年凈增機組發(fā)電量；④結合最大負荷預測結果、電源建設、電源關停進度，對電網(wǎng)進行電力平衡計算，若存在電力缺額并考慮缺額全部通過外部受電解決，得到電網(wǎng)外受電比例預測結果，得到電網(wǎng)受電發(fā)展趨勢；(2)確定電網(wǎng)受電通道方案；①結合電網(wǎng)現(xiàn)狀和電網(wǎng)規(guī)劃，得到電網(wǎng)與周邊電網(wǎng)的電氣連接線路，確定電網(wǎng)與周邊電網(wǎng)的聯(lián)絡通道；②根據(jù)區(qū)外電源的建設進度、關停進度及地理位置，確定區(qū)外電網(wǎng)送電組織方式；③結合上述聯(lián)絡通道和區(qū)外送電組織方式確定受電方向、受電通道；(3)通過規(guī)劃受電通道增加電網(wǎng)的外受電比例，直到預期結果；①采取逐漸減少網(wǎng)內(nèi)220kV電網(wǎng)接入電廠的開機，按照等比例關停的原則在全網(wǎng)內(nèi)均勻的關停機組，即電廠出力越多，減少的出力也就越多；②逐步增加電網(wǎng)外受功率，首先從單一受電通道增加電網(wǎng)外受功率；再者采取混合受電，即從多個受電通道增加電網(wǎng)外受功率；③逐漸減少網(wǎng)內(nèi)電廠開機、增加電網(wǎng)外受功率，使得電網(wǎng)的外受電比例逐漸增加，直到預測結果；(4)大比例受電情景下受電通道優(yōu)化方案的確定；①受電通道優(yōu)化方案前提條件的確定，隨著外受電比例的增大，電網(wǎng)運行時出現(xiàn)個別線路不滿足N?1原則、個別站點母線短路電流超標的可能性增大，因此本方法選取外受電比例最高時電網(wǎng)運行方式為考察對象；②利用BPA軟件對電網(wǎng)進行潮流、穩(wěn)定和短路電流校驗，如果潮流、穩(wěn)定和短路均能滿足規(guī)程要求，說明電網(wǎng)運行方式是合理、可行的，否則需要采取措施來滿足規(guī)程要求；③若出現(xiàn)個別線路不滿足N?1原則，說明此線路或此線路所在輸電通道潮流過重，采取新建輸電通道，轉移潮流以降低此線路或此線路所在輸電通道潮流；④若出現(xiàn)個別站點母線短路電流超標，采取變壓器分列運行或者斷開某些線路的措施；⑤采取措施后，需要重新進行潮流、穩(wěn)定和短路電流校驗，直到滿足相關規(guī)程要求；(5)隨著外受電比例增加，尋找電網(wǎng)中電壓穩(wěn)定薄弱區(qū)域；①外受電比例由某一下限值按照一定步長增長到某一上限值，每次記錄下電網(wǎng)內(nèi)樞紐站高壓母線值、中壓母線值，并作出電網(wǎng)電壓水平與外受電比例關系圖；②利用靈敏度法進行電網(wǎng)電壓薄弱區(qū)域分析，求取當系統(tǒng)處于臨界電壓失穩(wěn)點時刻的靈敏度值，計算出全網(wǎng)所有站點的dVL/dQL數(shù)值，確定整個電網(wǎng)中電壓相對薄弱區(qū)域；③采用V—Q曲線法進行電網(wǎng)電壓薄弱區(qū)域分析，確定整個電網(wǎng)中電壓相對薄弱區(qū)域；④采用P—V曲線法進行電網(wǎng)電壓薄弱區(qū)域分析，繪制站點電壓隨節(jié)點負荷增長發(fā)生變化的曲線，確定全網(wǎng)所有站點的功率儲備系數(shù)Kp，儲備系數(shù)越小，站點的電壓穩(wěn)定水平越差，以此確定整個電網(wǎng)中電壓相對薄弱站點；(6)提高電壓穩(wěn)定薄弱區(qū)域的電壓穩(wěn)定性；①提高受端系統(tǒng)的運行電壓，提高系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性；②配置低壓減載措施，提高受端系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性；③改變電網(wǎng)結構，提高電壓穩(wěn)定薄弱區(qū)域的電壓穩(wěn)定性；④增加無功補償裝置，提高電壓穩(wěn)定薄弱區(qū)域的電壓穩(wěn)定性；(7)動態(tài)無功補償裝置方案的確定；①故障類型的確定，包括線路單相瞬時故障、三相永久故障、主變壓器故障、發(fā)電機失磁故障及主變壓器低壓側無功設備故障；②考察故障后薄弱站點高壓側、中壓側母線電壓恢復情況；③無功補償裝置安裝地點的確定；④無功補償裝置類型的確定；⑤無功補償裝置容量的確定；⑥綜上分析，最終得出無功配置方案。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：李慧，王學軍，劉艷霞，閆大威，周進，雷錚，王魁，李媛媛，李哲，童琴，程臨燕，江晨，
申請(專利權)人：國網(wǎng)天津市電力公司，國家電網(wǎng)公司，中國電力工程顧問集團華北電力設計院有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：天津;12
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