專利名稱：基于pmu實測的分區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)動態(tài)調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)調(diào)整方法，具體地，涉及一種基于PMU實測的分區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)動態(tài)調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展和500kV輸電線路的大量建設(shè)，以及新的500kV_220kV電磁環(huán)網(wǎng)的不斷形成，電磁環(huán)網(wǎng)已成為影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要事故隱患。為抑制短路電流，增加電網(wǎng)可靠性，220kV電網(wǎng)需要分層分區(qū)獨立運行，各分區(qū)電網(wǎng)間設(shè)有多個備用聯(lián)絡(luò)通道，在實際運行中，需要經(jīng)常選擇合適的合解環(huán)點進行合解環(huán)操作，分區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)動態(tài)調(diào)整日益頻繁，比如在主變檢修以及機組檢修等特殊運行方式下，需要與相鄰分區(qū)合環(huán)運行；當分區(qū)電網(wǎng)主變過載時，通過分區(qū)間轉(zhuǎn)移負荷或者分區(qū)間合環(huán)支援，可解決主變過載問題或減輕主變過載程度，有利于提高供電可靠性。而近年來的分區(qū)方法主要依靠離線計算以及運行人員的經(jīng)驗水平，缺乏有效地指導(dǎo)，進行有效地在線合解環(huán)操作較為困難。由于PMU裝置(Phasor Measurement Unit,電力系統(tǒng)同步相量測量裝置)能獲得母線動態(tài)電壓相角信息，若利用PMU量測數(shù)據(jù)進行分區(qū)合解環(huán)操作，可以對實時運行方式的合理性進行在線校核，搜索合理的合解環(huán)方案，對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進行快速、靈活的動態(tài)調(diào)整，并且能自動檢測是否滿足合解環(huán)條件，大大提高合解環(huán)操作的準確性和有效性，有力保障了分區(qū)電網(wǎng)的運行安全。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種基于PMU實測的分區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)動態(tài)調(diào)整方法。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種基于PMU實測的分區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)動態(tài)調(diào)整方法，包括以下步驟:步驟1:離線分析電網(wǎng)過載情況，制定分區(qū)電網(wǎng)負荷轉(zhuǎn)移合解環(huán)方案；步驟2:根據(jù)步驟I制定的合解環(huán)方案擬定PMU安裝點配置PMU，PMU采集合解環(huán)點的實時信息，并根據(jù)PMU實時信息對合解環(huán)方案進行在線預(yù)潮流校核，若無潮流越限，則執(zhí)行該合解環(huán)方案；否則，在線調(diào)整合解環(huán)方案；步驟3:執(zhí)行合解環(huán)操作，根據(jù)PMU實時采集的母線兩端電壓信息，判斷合環(huán)點是否滿足合環(huán)條件，經(jīng)檢測滿足條件后，執(zhí)行合環(huán)操作；合環(huán)操作完成后，在解環(huán)點進行解環(huán)操作；步驟4:利用PMU采集合解環(huán)操作后的系統(tǒng)潮流，進行在線潮流分析，校核是否有潮流越限，若有潮流越限，則對合解環(huán)方案進行調(diào)整；若無潮流越限設(shè)備，則合解環(huán)方案正確，負荷轉(zhuǎn)移結(jié)束。優(yōu)選地，步驟2中，PMU安裝在變電站內(nèi)，實時獲取合解環(huán)點電壓、電流、以及相角信息，并通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)傳送到主站，主站根據(jù)PMU實時信息對合解環(huán)方案進行在線校核。優(yōu)選地，步驟3中的合環(huán)條件包括合環(huán)前兩端電壓幅值差最小和合環(huán)時合環(huán)角差最小。優(yōu)選地，合環(huán)前兩端電壓幅值差最小具體為:合220kV環(huán)路為不超過20% 30% ；合500kV環(huán)路及500kV/220kV電磁環(huán)路為不超過10% 20%。優(yōu)選地，合環(huán)角差最小具體為:合環(huán)角差220kV不超過30度；合環(huán)角差500kV及500kV/220kV電磁環(huán)路不超過20度。優(yōu)選地，潮流越限包括線路或主變越限。本發(fā)明的實現(xiàn)是依托電力系統(tǒng)廣域測量系統(tǒng)，綜合利用PMU動態(tài)量測，進行在線潮流校核以及解合環(huán)時機的確定，動態(tài)進行負荷轉(zhuǎn)移或切除負荷，實現(xiàn)電網(wǎng)分區(qū)調(diào)整。當分區(qū)電網(wǎng)主變以及線路過載時，通過分區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道進行負荷轉(zhuǎn)移，以解決主變及線路過載問題或減輕過載程度。現(xiàn)有合解環(huán)操作主要依靠離線計算以及運行人員的經(jīng)驗水平，操作可靠性沒有保障。為克服這一不足，本發(fā)明運用PMU實時采集的電壓、電流信息，進行在線潮流校核以及解合環(huán)時機的確定，動態(tài)進行負荷轉(zhuǎn)移或切除負荷，調(diào)整電網(wǎng)分區(qū)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:本發(fā)明的基于PMU實測的分區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)動態(tài)調(diào)整方法可利用PMU裝置獲得的實時信息，對實時運行方式的合理性進行在線校核，搜索合理的合解環(huán)方案，確定合適的合環(huán)時機，對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進行快速、靈活的動態(tài)調(diào)整，并且能自動檢測是否滿足合解環(huán)條件，輔助調(diào)度人員進行有效的在線合解環(huán)操作。本發(fā)明通過PMU實時量測數(shù)據(jù)，能夠可靠、迅速的判斷合環(huán)時機，大大提高合解環(huán)操作的準確性和有效性，減少對系統(tǒng)的沖擊，有力保障了分區(qū)電網(wǎng)的運行安全。


通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:圖1為本發(fā)明基于PMU實測的分區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)動態(tài)調(diào)整方法的流程原理圖；圖2為本發(fā)明實施例的合環(huán)操作流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。當分區(qū)電網(wǎng)主變以及線路過載時，分區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)動態(tài)調(diào)整，即分區(qū)電網(wǎng)負荷的轉(zhuǎn)移或者切除。請參閱圖1，其為本發(fā)明基于PMU實測的分區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)動態(tài)調(diào)整方法的流程原理圖，具體步驟如下: 1、分析電網(wǎng)過載情況，離線研究合解環(huán)方案離線分析電網(wǎng)過載情況，使用PSD電力系統(tǒng)軟件分析工具進行潮流分析，根據(jù)電網(wǎng)具體過載情況，對過載分區(qū)進行調(diào)整，離線研究分區(qū)電網(wǎng)負荷轉(zhuǎn)移的合解環(huán)方案。
2、基于PMU的合解環(huán)方案校核根據(jù)離線研究的合解環(huán)方案，擬定PMU的安裝點進行PMU配置，安裝PMU的變電站實時采集合解環(huán)點的電壓幅值和相角信息，以及線路、主變的電流信息并通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)傳送到主站。主站根據(jù)PMU實時信息，對合解環(huán)方案進行在線潮流校核，如果有潮流越限(包括線路或者主變過載)，對合解環(huán)方案進行在線調(diào)整并重新校核，直到線路以及主變不再過載，執(zhí)行合解環(huán)方案。3、執(zhí)行合解環(huán)操作當確定合解環(huán)方案后，執(zhí)行合解環(huán)操作。執(zhí)行合環(huán)操作時，根據(jù)PMU提供的母線兩端電壓信息，判斷合環(huán)條件是否滿足，尋找合適的合環(huán)時機，再進行合環(huán)操作和解環(huán)操作。首先確定合環(huán)時機，如附圖2。電力系統(tǒng)合環(huán)操作時必須相位相同，保證合環(huán)后各環(huán)節(jié)潮流的變化不超過繼電保護、安全自動裝置、系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備容量等方面的限額；合環(huán)前應(yīng)將合環(huán)前兩端電壓幅值差調(diào)整至最小，合220kV環(huán)路一般允許在20%，最大不超過30% ;合500kV環(huán)路(包括500kV/220kV電磁環(huán)路)一般不超過10%，最大不超過20% ;合環(huán)時合環(huán)角差調(diào)整至最小:220kV —般不超過30度，500kV (包括500kV/220kV電磁環(huán)路)一般不超過20度；合環(huán)操作宜經(jīng)同期裝置檢定；根據(jù)PMU實時采集的母線兩端電壓信息，判斷合環(huán)點是否滿足合環(huán)條件，經(jīng)檢測滿足條件后，執(zhí)行合環(huán)操作；合環(huán)操作完成后，在解環(huán)點進行解環(huán)操作。4、在線分析解環(huán)后潮流分布，確定最終方案利用PMU采集合解環(huán)操作后的系統(tǒng)潮流，進行在線潮流分析，校核是否有潮流越限，若有潮流越限，則對合解環(huán)方案進行調(diào)整；若無潮流越限設(shè)備，則合解環(huán)方案正確，負荷轉(zhuǎn)移結(jié)束。具體為:根據(jù)PMU實時采集節(jié)點電壓及線路、主變的電流信息，對解環(huán)后電網(wǎng)潮流進行在線分析，確保解環(huán)后系統(tǒng)各部分電壓在規(guī)定范圍內(nèi)，各環(huán)節(jié)的潮流變化不超過繼電保護、安全自動裝置、系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備容量等方面的限額。經(jīng)校核如果有線路和主變越限，根據(jù)需要對合解環(huán)方案進行調(diào)整，如果無潮流越限設(shè)備，則表明該合解環(huán)方案正確，負荷轉(zhuǎn)移結(jié)束。以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種基于PMU實測的分區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)動態(tài)調(diào)整方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:離線分析電網(wǎng)過載情況，制定分區(qū)電網(wǎng)負荷轉(zhuǎn)移合解環(huán)方案； 步驟2:根據(jù)步驟I制定的合解環(huán)方案擬定PMU安裝點配置PMU，PMU采集合解環(huán)點的實時信息，并根據(jù)PMU實時信息對合解環(huán)方案進行在線預(yù)潮流校核，若無潮流越限，則執(zhí)行該合解環(huán)方案；否則，在線調(diào)整合解環(huán)方案； 步驟3:執(zhí)行合解環(huán)操作，根據(jù)PMU實時采集的母線兩端電壓信息，判斷合環(huán)點是否滿足合環(huán)條件，經(jīng)檢測滿足條件后，執(zhí)行合環(huán)操作；合環(huán)操作完成后，在解環(huán)點進行解環(huán)操作； 步驟4:利用PMU采集合解環(huán)操作后的系統(tǒng)潮流，進行在線潮流分析，校核是否有潮流越限，若有潮流越限，則對合解環(huán)方案進行調(diào)整；若無潮流越限設(shè)備，則合解環(huán)方案正確，負荷轉(zhuǎn)移結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PMU實測的分區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)動態(tài)調(diào)整方法，其特征在于，步驟2中，PMU安裝在變電站內(nèi)，實時獲取合解環(huán)點電壓、電流、以及相角信息，并通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)傳送到主站，主站根據(jù)PMU實時信息對合解環(huán)方案進行在線校核。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PMU實測的分區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)動態(tài)調(diào)整方法，其特征在于，步驟3中所述的合環(huán)條件包括合環(huán)前兩端電壓幅值差最小和合環(huán)時合環(huán)角差最小。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于PMU實測的分區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)動態(tài)調(diào)整方法，其特征在于，合環(huán)前兩端電壓幅值差最小具體為:合220kV環(huán)路為不超過20% 30% ;合500kV環(huán)路及500kV/220kV電磁環(huán)路為不超過10% 20%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于PMU實測的分區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)動態(tài)調(diào)整方法，其特征在于，合環(huán)角差最小具體為:合環(huán)角差220kV不超過30度；合環(huán)角差500kV及500kV/220kV電磁環(huán)路不超過20度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PMU實測的分區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)動態(tài)調(diào)整方法， 其特征在于，所述潮流越限包括線路或主變越限。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于PMU實測的分區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)動態(tài)調(diào)整方法，離線分析電網(wǎng)過載情況，制定分區(qū)電網(wǎng)負荷轉(zhuǎn)移合解環(huán)方案；根據(jù)制定的合解環(huán)方案擬定PMU安裝點配置PMU，并根據(jù)PMU實時信息對合解環(huán)方案進行在線預(yù)潮流校核，若無潮流越限，則執(zhí)行該合解環(huán)方案；否則，在線調(diào)整合解環(huán)方案；根據(jù)PMU實時采集的母線兩端電壓信息，判斷合環(huán)點是否滿足合環(huán)條件，經(jīng)檢測滿足條件后，執(zhí)行合環(huán)操作；合環(huán)操作完成后進行解環(huán)操作；利用PMU采集合解環(huán)操作后的系統(tǒng)潮流，進行在線潮流分析，若有潮流越限，對合解環(huán)方案進行調(diào)整；否則合解環(huán)方案正確，負荷轉(zhuǎn)移結(jié)束。本發(fā)明大大提高合解環(huán)操作的準確性和有效性，有力保障了分區(qū)電網(wǎng)的運行安全。
文檔編號H02J3/00GK103219727SQ201310111900
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月1日
發(fā)明者崔勇, 曹亮, 趙媛媛, 艾芊 申請人:上海交通大學, 上海市電力公司