一種全網(wǎng)與局部模型相結(jié)合的變電站運(yùn)行狀態(tài)分析方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于特高壓輸電與電力系統(tǒng)仿真交叉領(lǐng)域，具體為一種全網(wǎng)與局部模型相結(jié)合的變電站運(yùn)行狀態(tài)分析方法。一種全網(wǎng)與局部模型相結(jié)合的變電站運(yùn)行狀態(tài)分析方法，包括以下步驟：對(duì)特高壓線路所在的省網(wǎng)進(jìn)行潮流計(jì)算，潮流計(jì)算初始數(shù)據(jù)采用國(guó)調(diào)E格式電網(wǎng)模型,并將模型進(jìn)行等值,將特高壓線路所在的省網(wǎng)單獨(dú)形成一個(gè)島,然后進(jìn)行該島的潮流計(jì)算,得到節(jié)點(diǎn)電壓和線路傳輸功率數(shù)據(jù)。這種結(jié)合全網(wǎng)與局部模型的仿真分析方法，可以對(duì)相鄰變電站主設(shè)備的安全運(yùn)行以及二次設(shè)備的正確控制提供保證，全網(wǎng)模型提供全面數(shù)據(jù)，計(jì)及全網(wǎng)潮流影響，分析總體規(guī)律，局部模型實(shí)現(xiàn)精細(xì)化仿真，準(zhǔn)確分析設(shè)備安全。
【專利說(shuō)明】一種全網(wǎng)與局部模型相結(jié)合的變電站運(yùn)行狀態(tài)分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于特高壓輸電與電力系統(tǒng)仿真交叉領(lǐng)域，尤其涉及一種結(jié)合全網(wǎng)模型與局部模型對(duì)特高壓增容后相鄰變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的仿真分析方法；具體為一種全網(wǎng)與局部模型相結(jié)合的變電站運(yùn)行狀態(tài)分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)首條特高壓交流線路已經(jīng)投運(yùn)，特高壓環(huán)境對(duì)一二次設(shè)備的影響的研究已經(jīng)起步。與特高壓變電站相鄰的變電站作為特高壓送電的電源點(diǎn)，對(duì)保證特高壓變電站的輸電能力起到?jīng)Q定性作用，可以說(shuō)相鄰變電站的穩(wěn)定運(yùn)行是特高壓可靠供電的前提。特高壓增容后，隨著特高壓變電站傳輸電能的增加，外送負(fù)荷的加重，長(zhǎng)期大負(fù)荷運(yùn)行可能會(huì)給相鄰變電站的設(shè)備安全性帶來(lái)一定影響；同時(shí)，特高壓事故后，相鄰變電站的潮流轉(zhuǎn)移和電壓幅值勢(shì)必大于增容之前的相應(yīng)水平，對(duì)相鄰變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行提出挑戰(zhàn)。為保證相鄰變電站的穩(wěn)定運(yùn)行，有必要對(duì)其一二次設(shè)備在特高壓增容后電網(wǎng)所有可能運(yùn)行條件下的運(yùn)行特性進(jìn)行研究。但是，目前還未有對(duì)特高壓增容后相鄰變電站具體設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的分析方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為解決目前缺乏一種對(duì)特高壓增容后相鄰變電站設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面分析方法的技術(shù)問題，提供一種全網(wǎng)與局部模型相結(jié)合的變電站運(yùn)行狀態(tài)分析方法。
[0004]本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種全網(wǎng)與局部模型相結(jié)合的變電站運(yùn)行狀態(tài)分析方法，所述方法包括以下步驟:
步驟1:對(duì)特高壓線路所在的省網(wǎng)進(jìn)行潮流計(jì)算，潮流計(jì)算初始數(shù)據(jù)采用國(guó)調(diào)E格式電網(wǎng)模型，并將模型進(jìn)行等值，將特高壓線路所在的省網(wǎng)單獨(dú)形成一個(gè)島，然后進(jìn)行該島的潮流計(jì)算，得到節(jié)點(diǎn)電壓和線路傳輸功率數(shù)據(jù)；
步驟2:由步驟I所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行載流量和電壓分析，總結(jié)特高壓增容后對(duì)全網(wǎng)系統(tǒng)潮流的特點(diǎn)，并為暫態(tài)仿真提供初始數(shù)據(jù)；
步驟3:根據(jù)步驟2提供的初始數(shù)據(jù)，在暫態(tài)仿真軟件中搭建局部仿真模型，對(duì)特高壓增容后變電站的一次設(shè)備進(jìn)行分析，通過(guò)計(jì)算考查在各種情況下變電站的變壓器的過(guò)電壓、過(guò)負(fù)荷以及斷路器的開斷能力。
[0005]所述潮流計(jì)算、將特高壓線路所在的省網(wǎng)單獨(dú)形成一個(gè)島、暫態(tài)仿真軟件中搭建局部仿真模型均為本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)，是易于實(shí)現(xiàn)的；通過(guò)步驟I所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行載流量和電壓分析，總結(jié)特高壓增容后對(duì)全網(wǎng)系統(tǒng)潮流的特點(diǎn)，并為暫態(tài)仿真提供初始數(shù)據(jù)也是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的方法。
[0006]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明所提供的一種結(jié)合全網(wǎng)模型與局部模型對(duì)特高壓增容后相鄰變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的仿真分析方法，不僅僅分析特高壓傳輸容量的增加對(duì)系統(tǒng)潮流影響，還通過(guò)局部詳細(xì)建模，在復(fù)雜特高壓環(huán)境如特高壓、長(zhǎng)期大負(fù)荷、特高壓事故、特高壓運(yùn)行方式變化下，深入分析對(duì)一二次設(shè)備的影響。其中提出了分析在特高壓、大負(fù)荷情況條件下主設(shè)備的工作特性，以及二次設(shè)備的運(yùn)行控制方式的方法，并在此基礎(chǔ)上提出了深入研究復(fù)雜特高壓環(huán)境對(duì)繼電保護(hù)的影響的分析方法。這種結(jié)合全網(wǎng)與局部模型的仿真分析方法，可以對(duì)相鄰變電站主設(shè)備的安全運(yùn)行以及二次設(shè)備的正確控制提供保證，全網(wǎng)模型提供全面數(shù)據(jù)，計(jì)及全網(wǎng)潮流影響，分析總體規(guī)律，局部模型實(shí)現(xiàn)精細(xì)化仿真，準(zhǔn)確分析設(shè)備安全。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本發(fā)明公開的一種結(jié)合全網(wǎng)與局部模型對(duì)特高壓增容后相鄰變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的分析方法結(jié)構(gòu)圖。
[0008]圖2是本發(fā)明公開的對(duì)特高壓增容及特高壓停送電運(yùn)行情況下變電站一次設(shè)備具體分析內(nèi)容。
[0009]圖3是本發(fā)明公開的對(duì)特高壓增容及特高壓停送電運(yùn)行情況下變電站二次設(shè)備具體分析內(nèi)容。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖，對(duì)優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說(shuō)明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。
[0011]具體實(shí)施步驟如下:第一步:如圖1所示，本發(fā)明提出的一種結(jié)合全網(wǎng)與局部模型對(duì)特高壓增容后相鄰變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的分析方法，對(duì)特高壓線路所在的省網(wǎng)進(jìn)行潮流計(jì)算，潮流計(jì)算初始數(shù)據(jù)采用國(guó)調(diào)E格式電網(wǎng)模型，并將模型進(jìn)行等值，將特高壓線路所在的省網(wǎng)單獨(dú)形成一個(gè)島，然后進(jìn)行該島的潮流計(jì)算，得到節(jié)點(diǎn)電壓和線路傳輸功率數(shù)據(jù)；從全網(wǎng)(即省網(wǎng))潮流計(jì)算開始，先分析特高壓增容后全網(wǎng)系統(tǒng)潮流的特點(diǎn)。
[0012]第二步，對(duì)由步驟I所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行載流量和電壓分析，總結(jié)特高壓增容后對(duì)全網(wǎng)系統(tǒng)潮流的特點(diǎn)，并為暫態(tài)仿真提供初始數(shù)據(jù)；具體來(lái)講，這部分從兩方面展開:特高壓增容后某線路斷開全網(wǎng)線路載流量的影響分析以及特高壓聯(lián)網(wǎng)的兩側(cè)電網(wǎng)大機(jī)組突然跳閘或切機(jī)后對(duì)全網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響分析。上述分析對(duì)接下來(lái)的特高壓相鄰變電站的一次設(shè)備和二次設(shè)備的分析提供數(shù)據(jù)支持和理論基礎(chǔ)。
[0013]第三步:如圖1所示，利用局部仿真模型對(duì)特高壓增容后變電站的一次設(shè)備進(jìn)行分析，具體分析內(nèi)容如圖2所示:分別對(duì)特高壓增容和停送電運(yùn)行的穩(wěn)態(tài)情況下變電站的主變壓器過(guò)電壓和過(guò)電流進(jìn)行分析；分別對(duì)特高壓增容和停送電運(yùn)行的故障情況下(主變高、中壓側(cè)單相短路接地故障、主變中壓側(cè)三相短路接地故障及與特高壓變電站相連的傳輸線路單相短路接地故障)主變過(guò)電壓進(jìn)行分析；分別對(duì)特高壓增容和停送電運(yùn)行的故障情況下(主變高、中、低壓三側(cè)以及與特高壓變電站相連的傳輸線路發(fā)生單相短路接地故障以及相間短路故障)主變壓器高、中、低壓三側(cè)的斷路器開端容量進(jìn)行分析。
[0014]第四步:如圖1所示，利用局部仿真模型對(duì)特高壓相鄰變電站的二次設(shè)備進(jìn)行分析，具體分析內(nèi)容如圖3所示:分別對(duì)特高壓增容和停送電運(yùn)行穩(wěn)態(tài)和故障情況(變電站的主變區(qū)內(nèi)、區(qū)外、高壓側(cè)母線、高壓側(cè)進(jìn)線線路分別發(fā)生單相接地故障、相間短路故障、相間接地故障、三相接地短路故障)下，與變電站相連的線路縱聯(lián)距離保護(hù)、電流差動(dòng)保護(hù)、母線電流差動(dòng)保護(hù)、變壓器差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作情況進(jìn)行分析。
[0015]通過(guò)上述實(shí)施步驟，可以從全網(wǎng)以及局部?jī)煞矫鎸?duì)特高壓增容后變電站一二次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面的分析，該分析方法涵蓋了多種運(yùn)行情況和多種分析項(xiàng)目，得到的分析結(jié)果可以對(duì)特高壓安全可靠運(yùn)行起到指導(dǎo)作用。
[0016]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
[0017]本發(fā)明 申請(qǐng)人:結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做了詳細(xì)的說(shuō)明與描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，以上實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，詳盡的說(shuō)明只是為了幫助讀者更好地理解本發(fā)明精神，而并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，相反，任何基于本發(fā)明的發(fā)明精神所作的任何改進(jìn)或修飾都應(yīng)當(dāng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種全網(wǎng)與局部模型相結(jié)合的變電站運(yùn)行狀態(tài)分析方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 步驟1:對(duì)特高壓線路所在的省網(wǎng)進(jìn)行潮流計(jì)算，潮流計(jì)算初始數(shù)據(jù)采用國(guó)調(diào)E格式電網(wǎng)模型，并將模型進(jìn)行等值，將特高壓線路所在的省網(wǎng)單獨(dú)形成一個(gè)島，然后進(jìn)行該島的潮流計(jì)算，得到節(jié)點(diǎn)電壓和線路傳輸功率數(shù)據(jù)； 步驟2:由步驟I所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行載流量和電壓分析，總結(jié)特高壓增容后對(duì)全網(wǎng)系統(tǒng)潮流的特點(diǎn)，并為暫態(tài)仿真提供初始數(shù)據(jù)； 步驟3:根據(jù)步驟2提供的初始數(shù)據(jù)，在暫態(tài)仿真軟件中搭建局部仿真模型，對(duì)特高壓增容后變電站的一次設(shè)備進(jìn)行分析，通過(guò)計(jì)算考查在各種情況下變電站的變壓器的過(guò)電壓、過(guò)負(fù)荷以及斷路器的開斷能力。
2.如權(quán)利要求1所述的一種全網(wǎng)與局部模型相結(jié)合的變電站運(yùn)行狀態(tài)分析方法，其特征在于，還包括步驟4:對(duì)于長(zhǎng)期特高壓、大負(fù)荷運(yùn)行，及特高壓事故、特高壓運(yùn)行方式變化等特高壓環(huán)境，還需通過(guò)計(jì)算對(duì)站內(nèi)繼電保護(hù)及二次設(shè)備能否按要求起到保護(hù)作用。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種全網(wǎng)與局部模型相結(jié)合的變電站運(yùn)行狀態(tài)分析方法，其特征在于，步驟I中在進(jìn)行潮流計(jì)算時(shí)，先從兩方面分析特高壓增容后全網(wǎng)系統(tǒng)潮流的特點(diǎn)，即特高壓增容后某線路斷開全網(wǎng)線路載流量的影響分析以及特高壓聯(lián)網(wǎng)的兩側(cè)電網(wǎng)大機(jī)組突然跳閘或切機(jī)后對(duì)全網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響分析。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種全網(wǎng)與局部模型相結(jié)合的變電站運(yùn)行狀態(tài)分析方法，其特征在于，利用局部仿真模型對(duì)特高壓增容后變電站的一次設(shè)備進(jìn)行分析時(shí)，分別對(duì)特高壓增容和停送電運(yùn)行的穩(wěn)態(tài)情況下變電站的主變壓器過(guò)電壓和過(guò)電流進(jìn)行分析；分別對(duì)特高壓增容和停送電運(yùn)行的故障情況下主變過(guò)電壓進(jìn)行分析；所述故障情況包括主變高、中壓側(cè)單相短路接地故障、主變中壓側(cè)三相短路接地故障及與特高壓變電站相連的傳輸線路單相短路接地故障。
5.如權(quán)利要求1或2所述的一種全網(wǎng)與局部模型相結(jié)合的變電站運(yùn)行狀態(tài)分析方法，其特征在于，利用局部仿真模型對(duì)特高壓增容后變電站的一次設(shè)備進(jìn)行分析時(shí)，分別對(duì)特高壓增容和停送電運(yùn)行的故障情況下主變壓器高、中、低壓三側(cè)的斷路器開端容量進(jìn)行分析；所述故障情況包括主變高、中、低壓三側(cè)以及與特高壓變電站相連的傳輸線路發(fā)生單相短路接地故障以及相間短路故障。
6.如權(quán)利要求2所述的一種全網(wǎng)與局部模型相結(jié)合的變電站運(yùn)行狀態(tài)分析方法，其特征在于，在利用局部仿真模型對(duì)特高壓相鄰變電站的二次設(shè)備進(jìn)行分析，分別對(duì)特高壓增容和停送電運(yùn)行穩(wěn)態(tài)和故障情況下，與變電站相連的線路縱聯(lián)距離保護(hù)、電流差動(dòng)保護(hù)、母線電流差動(dòng)保護(hù)、變壓器差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作情況進(jìn)行分析；所述故障情況是指變電站的主變區(qū)內(nèi)、區(qū)外、高壓側(cè)母線、高壓側(cè)進(jìn)線線路分別發(fā)生單相接地故障、相間短路故障、相間接地故障、三相接地短路故障。
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK103954874SQ201410226290
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】董雷, 李燁, 田愛忠, 沈曉麗, 柳鵬, 王嬋瓊 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué), 國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)山西省電力公司長(zhǎng)治供電公司