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        考慮穩(wěn)控系統(tǒng)動(dòng)作策略的大電網(wǎng)實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

        2020-02-05 05:11:18陳俊全白宏宇
        電力大數(shù)據(jù) 2020年8期
        關(guān)鍵詞:控制策略動(dòng)作故障

        康 鵬,陳俊全,姚 剛,宋 弦,白宏宇,楊 帥

        (貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力調(diào)度控制中心,貴州貴陽 550002)

        實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行分析的關(guān)鍵內(nèi)容,也是實(shí)時(shí)運(yùn)行控制中重要的決策參考依據(jù)[1]。近年來,隨著新能源發(fā)展、交直流電網(wǎng)互聯(lián)擴(kuò)大,電網(wǎng)運(yùn)行特性日趨復(fù)雜,準(zhǔn)確高效的大電網(wǎng)實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法已成為調(diào)度運(yùn)行分析領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

        大電網(wǎng)實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估一般包括風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)、故障模擬、影響分析與風(fēng)險(xiǎn)量化等步驟[2]。文獻(xiàn)[3]研究了風(fēng)電波動(dòng)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性的影響,提出了高滲透率電網(wǎng)下的電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。文獻(xiàn)[4]分析了通信網(wǎng)絡(luò)故障對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行造成的影響,提出了基于大數(shù)據(jù)的電力通信網(wǎng)絡(luò)故障風(fēng)險(xiǎn)分析模型與評(píng)價(jià)方法。文獻(xiàn)[5-6]則從外部因素出發(fā),分析了自然災(zāi)害對(duì)電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行的影響,提出了考慮自然災(zāi)害影響的電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法。文獻(xiàn)[7]研究了基于OPA連鎖故障模型的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。文獻(xiàn)[8]研究了動(dòng)態(tài)N-1掃描方法,本質(zhì)上是一種針對(duì)設(shè)備故障的連鎖故障分析方法。文獻(xiàn)[9-10]研究了基于關(guān)鍵場(chǎng)景的暫態(tài)故障分析方法,主要用于解決實(shí)時(shí)電網(wǎng)運(yùn)行分析中的暫態(tài)穩(wěn)定評(píng)估分析問題。文獻(xiàn)[11-12]均研究了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估量化方法,以更客觀的反映不同故障發(fā)生后所造成的損失及其發(fā)生概率。

        當(dāng)前的研究集中于連鎖故障分析方法。但是在建模中對(duì)二道防線、三道防線相關(guān)的控制系統(tǒng)考慮較少。部分考慮二、三道防線的研究主要用于解決離線分析問題,難以滿足實(shí)時(shí)分析的要求[13-14]。

        為此,本文將研究考慮穩(wěn)控系統(tǒng)動(dòng)作策略的大電網(wǎng)實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)分析方法。首先介紹穩(wěn)控系統(tǒng)基本概念,并構(gòu)建穩(wěn)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)分析簡(jiǎn)化模型;在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步考慮實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)分析特點(diǎn),提出考慮穩(wěn)控系統(tǒng)動(dòng)作的風(fēng)險(xiǎn)分析方法。最后基于某地區(qū)電網(wǎng)實(shí)際數(shù)據(jù)構(gòu)造算例,驗(yàn)證本文所提出方法的有效性。

        1 穩(wěn)控系統(tǒng)策略模型

        1.1 基本概念

        電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)的作用是當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)異常狀態(tài)時(shí),采取切除負(fù)荷、切除機(jī)組等緊急控制措施,確保電網(wǎng)能夠維持穩(wěn)定運(yùn)行[15-16]。

        可采用不同的標(biāo)準(zhǔn)將穩(wěn)控系統(tǒng)劃分為不同類型。按照控制策略部署架構(gòu),可將穩(wěn)控系統(tǒng)劃分為就地型、區(qū)域型和混合型。就地型穩(wěn)控系統(tǒng)中控制策略分散部署于不同控制子站,各子站根據(jù)本地電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)和其他子站傳輸?shù)倪\(yùn)行狀態(tài),進(jìn)行邏輯判斷,下達(dá)控制策略。區(qū)域型穩(wěn)控系統(tǒng)中控制策略則集中于控制主站,各子站主要承擔(dān)運(yùn)行信息采集及控制指令執(zhí)行作用,由控制主站根據(jù)運(yùn)行信息制定控制策略。混合型穩(wěn)控系統(tǒng)則介于就地型與區(qū)域型之間,控制策略主要集中于控制主站,并有部分控制策略部署于子站。按照控制策略制定方式,可將穩(wěn)控系統(tǒng)劃分為離線型、在線型兩類。離線型穩(wěn)控系統(tǒng)中控制策略一般依據(jù)電網(wǎng)典型運(yùn)行方式,離線方式分析計(jì)算得到,實(shí)時(shí)運(yùn)行中則根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)對(duì)照各控制策略的動(dòng)作條件,選取相應(yīng)的控制手段。在線型穩(wěn)控系統(tǒng)中控制策略則采取實(shí)時(shí)運(yùn)行分析的方式,根據(jù)電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài),模擬仿真計(jì)算得到。

        從當(dāng)前情況來看,盡管離線型穩(wěn)控系統(tǒng)存在預(yù)留安全裕度、防控偏保守、潛在特殊故障考慮不全等問題,但由于實(shí)時(shí)運(yùn)行仿真計(jì)算耗時(shí)較長,準(zhǔn)確性難以保證,實(shí)際應(yīng)用仍以離線型穩(wěn)控系統(tǒng)為主。在線型穩(wěn)控系統(tǒng)尚處于試點(diǎn)建設(shè)階段,以試運(yùn)行方式應(yīng)用。而從控制策略部署架構(gòu)來看,混合型穩(wěn)控系統(tǒng)已成為應(yīng)用最廣泛的架構(gòu)方式,原因在于該架構(gòu)能夠充分利用就地型、區(qū)域型兩種架構(gòu)的優(yōu)勢(shì),部署相對(duì)靈活,能夠根據(jù)不同控制策略的實(shí)際情況,合理安排部署。

        1.2 控制模型

        根據(jù)上述介紹,本文重點(diǎn)考慮離線型穩(wěn)控系統(tǒng),其策略執(zhí)行架構(gòu)如圖1所示。穩(wěn)控系統(tǒng)輸入信息包括三類,分別為故障信息、運(yùn)行信息、網(wǎng)架信息;根據(jù)上述輸入信息,穩(wěn)控系統(tǒng)將對(duì)照離線方式下制定的動(dòng)作條件,輸出控制策略。

        上述控制策略可采用隱函數(shù)形式表示為:

        式(1)中,F(xiàn)I、OI、GI依次為穩(wěn)控系統(tǒng)采集到的故障信息、運(yùn)行信息和網(wǎng)架信息,F(xiàn)()為離線方式下動(dòng)作策略函數(shù)所構(gòu)成的隱函數(shù),AS為輸出的動(dòng)作策略。

        需要說明的是,上述穩(wěn)控系統(tǒng)輸入信息分類是從數(shù)據(jù)概念角度出發(fā)實(shí)施分類得到的,而從數(shù)據(jù)類型本身來說,穩(wěn)控系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)包括離散狀態(tài)變量和連續(xù)狀態(tài)變量?jī)纱箢?。如?所示,離散狀態(tài)變量主要為斷路器狀態(tài)變量,包括閉合、斷開兩個(gè)類型;連續(xù)狀態(tài)變量包括母線電壓、線路潮流、線路電流等,均為連續(xù)數(shù)值類型。更細(xì)致分析不同類型輸入信息的數(shù)據(jù)類型,可以發(fā)現(xiàn)網(wǎng)架信息一般采用人工設(shè)置方式,由運(yùn)行人員在電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)改變時(shí)調(diào)整穩(wěn)控系統(tǒng)控制壓板實(shí)現(xiàn),并不屬于實(shí)時(shí)采集類數(shù)據(jù)。運(yùn)行信息包括母線電壓、線路潮流和線路電流等,均屬于連續(xù)數(shù)值類型。而故障信息主要為發(fā)電機(jī)組跳閘、輸電線路跳閘等,則是通過不同的判定方式得到,第一種方式為通過檢測(cè)該發(fā)電機(jī)組或輸變電設(shè)備的開關(guān)狀態(tài),通過判定其是否發(fā)生變位得到,該方式下輸入信息為離散狀態(tài)變量,另一種方式則是通過檢測(cè)其電壓、電流等運(yùn)行狀態(tài)變量,若發(fā)生突變,則視為發(fā)生跳閘。

        表1 穩(wěn)控系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)類型分析Tab.1 Input data type analysis of stability control system

        考慮上述數(shù)據(jù)類型后,穩(wěn)控系統(tǒng)的動(dòng)作策略模型可調(diào)整為:

        式(2)中,DI、CI分別為穩(wěn)控系統(tǒng)動(dòng)作策略判定所依據(jù)的離散狀態(tài)變量和連續(xù)狀態(tài)變量,F(xiàn)′()則是采用上述基礎(chǔ)輸入狀態(tài)變量判定穩(wěn)控系統(tǒng)動(dòng)作策略時(shí)的策略函數(shù)。必須說明的是,盡管F′()可視為包含了隱函數(shù)F()動(dòng)作策略和基礎(chǔ)輸入狀態(tài)轉(zhuǎn)化過程的綜合函數(shù),但是由于其輸入信息與電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)一致,因此模型復(fù)雜度相對(duì)較低。

        2 考慮穩(wěn)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法

        2.1 實(shí)現(xiàn)思路

        在不考慮穩(wěn)控系統(tǒng)等安全穩(wěn)定控制裝置動(dòng)作的情況下,可采用N-1故障掃描的方法實(shí)現(xiàn)。然而當(dāng)考慮穩(wěn)控系統(tǒng)動(dòng)作后,傳統(tǒng)的N-1故障掃描方法可能出現(xiàn)與實(shí)際動(dòng)作行為不匹配的問題,原因在于輸變電設(shè)備故障后可能觸發(fā)穩(wěn)控系統(tǒng)動(dòng)作,改變?cè)械墓收习l(fā)展過程。詳細(xì)的穩(wěn)控系統(tǒng)動(dòng)作狀態(tài)分析需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真,即從式(1)所示的基礎(chǔ)輸入狀態(tài)信息出發(fā),判定穩(wěn)控系統(tǒng)的動(dòng)作行為。由于上述仿真計(jì)算分析過程較為復(fù)雜,因此實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估難以采用,只能作為離線分析的手段。

        為此,本文所提出的考慮穩(wěn)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法,其主要思路在于不再從式(1)所示的復(fù)雜輸入信息出發(fā)構(gòu)建評(píng)估模型,而是從式(2)所示的狀態(tài)分析變量模型出發(fā)開展評(píng)價(jià)分析,保證輸入狀態(tài)信息與電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行信息一致,降低模型處理的復(fù)雜程度。

        2.2 實(shí)現(xiàn)框架

        根據(jù)上述評(píng)價(jià)實(shí)現(xiàn)思路,本文所提出的考慮穩(wěn)控系統(tǒng)策略的大電網(wǎng)實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)現(xiàn)框架如圖2所示。該實(shí)施框架下,大電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估可劃分為三個(gè)步驟,分別為關(guān)鍵故障辨識(shí)及潮流計(jì)算、穩(wěn)控系統(tǒng)動(dòng)作策略分析判定、風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算分析。

        關(guān)鍵故障辨識(shí)及潮流計(jì)算是大電網(wǎng)實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)施的基礎(chǔ),其作用在于辨識(shí)將產(chǎn)生較大運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)備故障,并通過故障預(yù)想的形式,利用潮流計(jì)算軟件對(duì)該設(shè)備發(fā)生故障跳閘后的潮流分布計(jì)算出來。當(dāng)前電網(wǎng)規(guī)模較大,以省級(jí)電網(wǎng)為例,涉及的輸電線路數(shù)量一般將超過500條,變電站數(shù)量一般將超過300座,如果不加篩選對(duì)所有設(shè)備故障進(jìn)行分析,將導(dǎo)致計(jì)算規(guī)模過大,計(jì)算效率偏低的問題。

        穩(wěn)控系統(tǒng)動(dòng)作策略分析判定是根據(jù)以上關(guān)鍵故障辨識(shí)后潮流計(jì)算的結(jié)果,對(duì)照穩(wěn)控系統(tǒng)的動(dòng)作策略,來分析故障發(fā)生是否達(dá)到穩(wěn)控系統(tǒng)的動(dòng)作條件,穩(wěn)控系統(tǒng)會(huì)如何發(fā)布動(dòng)作指令。一般來說,若達(dá)不到穩(wěn)控系統(tǒng)動(dòng)作條件,則表明穩(wěn)控系統(tǒng)不會(huì)下達(dá)動(dòng)作指令,上述潮流計(jì)算結(jié)果即為該故障發(fā)生后的實(shí)際情況;若達(dá)到穩(wěn)控系統(tǒng)動(dòng)作條件,則還需要按照穩(wěn)控系統(tǒng)下達(dá)的動(dòng)作指令調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行方式,重新啟動(dòng)潮流計(jì)算。該步驟也是本文所提出的考慮穩(wěn)控系統(tǒng)動(dòng)作策略的大電網(wǎng)實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法的核心步驟。

        風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算分析是執(zhí)行的最后一步,其作用是統(tǒng)計(jì)故障損失,并綜合考慮故障發(fā)生概率,得到故障風(fēng)險(xiǎn)值。

        下面詳細(xì)介紹以上三個(gè)步驟的實(shí)施要點(diǎn)。

        2.3 關(guān)鍵故障辨識(shí)及潮流計(jì)算

        關(guān)鍵故障辨識(shí)是大電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)領(lǐng)域研究的重點(diǎn),文獻(xiàn)[17-18]均研究了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估領(lǐng)域關(guān)鍵故障辨識(shí)方法??紤]本文實(shí)際,不再贅述,可結(jié)合實(shí)際選擇相關(guān)方法。

        根據(jù)辨識(shí)出的關(guān)鍵設(shè)備故障,統(tǒng)計(jì)其故障發(fā)生概率,并預(yù)設(shè)其發(fā)生故障跳閘,在此基礎(chǔ)上通過潮流計(jì)算評(píng)估故障發(fā)生后的電網(wǎng)潮流分布,需要注意的是該潮流計(jì)算中不考慮輸變電設(shè)備的傳輸能力限制,以分析故障發(fā)生可能造成的過負(fù)荷問題。電網(wǎng)系統(tǒng)潮流公式可表示為:

        式(3)-(4)中,Pi、Qi分別為節(jié)點(diǎn) i凈注入有功功率與無功功率,Vi、Vj分別為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j電壓幅值,Gij、Bij分別為輸電線路 ij的電導(dǎo)和電納,θij為該輸電線路兩端節(jié)點(diǎn)電壓相角差。

        上述潮流計(jì)算可采用牛頓拉夫遜法,也可直接調(diào)用當(dāng)前成熟的潮流計(jì)算軟件包。通過潮流計(jì)算,不僅能夠獲得故障發(fā)生后在不考慮穩(wěn)控系統(tǒng)動(dòng)作的前提下電網(wǎng)輸變電設(shè)備的潮流分布、電壓幅值及相角關(guān)系,還能夠獲得可能由于設(shè)備故障導(dǎo)致的孤立電網(wǎng)、失壓廠站等。

        2.4 穩(wěn)控系統(tǒng)動(dòng)作策略分析判定

        傳統(tǒng)大電網(wǎng)實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)分析評(píng)估中一般不考慮穩(wěn)控系統(tǒng)動(dòng)作策略,其原因在于穩(wěn)控系統(tǒng)的動(dòng)作邏輯較為復(fù)雜。為此,本文中推薦采用式(2)所構(gòu)建的動(dòng)作策略模型??紤]到實(shí)際情況,做如下合理假設(shè),認(rèn)為穩(wěn)控系統(tǒng)通信正常,沒有數(shù)據(jù)誤傳等情況發(fā)生,能夠依據(jù)潮流計(jì)算結(jié)果進(jìn)行判定,而不會(huì)出現(xiàn)誤傳輸與誤分析。

        在此基礎(chǔ)上,根據(jù)穩(wěn)控系統(tǒng)輸入信息數(shù)據(jù)類型,進(jìn)一步補(bǔ)充規(guī)定如表2所示。斷路器開閉狀態(tài)統(tǒng)計(jì)時(shí),不僅需要根據(jù)故障情況及潮流計(jì)算所發(fā)現(xiàn)的失壓廠站,對(duì)已明確斷開的斷路器狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整,還需要根據(jù)潮流計(jì)算結(jié)果,對(duì)發(fā)生潮流越限的設(shè)備相關(guān)斷路器狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。輸電線路潮流、變壓器潮流、節(jié)點(diǎn)電壓幅值可直接利用潮流計(jì)算結(jié)果。輸電線路潮流突變量是指故障發(fā)生前后輸電線路的潮流改變量,同時(shí)還需要注意所謂的潮流翻轉(zhuǎn)及偽斷開問題。所謂潮流翻轉(zhuǎn)問題是指當(dāng)輸電線路潮流突變時(shí),可能出現(xiàn)方向翻轉(zhuǎn)從而導(dǎo)致輸電線路潮流短時(shí)為“零”的情況。所謂偽斷開問題是指輸電線路潮流突變后其潮流數(shù)值較小,穩(wěn)控系統(tǒng)策略會(huì)將其視為線路跳閘的情況。當(dāng)出現(xiàn)以上兩種情況時(shí),需要根據(jù)穩(wěn)控系統(tǒng)的動(dòng)作策略校驗(yàn)其是否會(huì)導(dǎo)致對(duì)該輸電線路狀態(tài)誤判的可能性。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過程中認(rèn)為電網(wǎng)始終保持安全穩(wěn)定運(yùn)行,據(jù)此可認(rèn)為電網(wǎng)頻率始終處于系統(tǒng)額定頻率,即50 Hz。

        表2 穩(wěn)控系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)處理Tab.2 Input data processing of stability control system

        在以上數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)上,將故障前后系統(tǒng)潮流計(jì)算所得到的結(jié)果輸入式(2)所示的穩(wěn)控系統(tǒng)動(dòng)作策略判定公式,即可以得到穩(wěn)控系統(tǒng)的輸出狀態(tài)。根據(jù)其輸出狀態(tài)有如下三種可能的判定結(jié)果。

        (1)穩(wěn)控系統(tǒng)輸出為“空”,即不執(zhí)行任何動(dòng)作策略。該情況意味著上述故障發(fā)生后并未達(dá)到穩(wěn)控系統(tǒng)的啟動(dòng)條件,則穩(wěn)控系統(tǒng)并不會(huì)下達(dá)動(dòng)作指令。該情況下電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)判定結(jié)果不會(huì)發(fā)生改變。

        (2)穩(wěn)控系統(tǒng)輸出為“切負(fù)荷”類型,即為保證大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,需要切除部分變電站的供電負(fù)荷。

        (3)穩(wěn)控系統(tǒng)輸出為“切機(jī)組”類型,即為了保證大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,需要切除部分運(yùn)行中的發(fā)電機(jī)組。

        當(dāng)輸出為“切負(fù)荷”或“切機(jī)組”類型時(shí),需要根據(jù)下達(dá)的指令,在上述故障后潮流計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上,調(diào)整發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)或變電站負(fù)荷;并將調(diào)整后的發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)和變電站負(fù)荷數(shù)值作為潮流計(jì)算的邊界條件輸入潮流計(jì)算模塊,重新進(jìn)行潮流計(jì)算和穩(wěn)控系統(tǒng)動(dòng)作策略判定,直至穩(wěn)控系統(tǒng)輸出結(jié)果為“空”。

        2.5 風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算分析

        大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)為故障發(fā)生概率及其影響的乘積,一般以電網(wǎng)失負(fù)荷作為故障影響的評(píng)價(jià)指標(biāo),則大電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)可表示為:

        式(5)中,R為大電網(wǎng)實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果,γ為故障發(fā)生概率,即關(guān)鍵故障對(duì)應(yīng)設(shè)備的故障跳閘概率,Ploss為故障發(fā)生后總損失負(fù)荷,包括故障直接導(dǎo)致的負(fù)荷損失和穩(wěn)控系統(tǒng)切負(fù)荷指令導(dǎo)致的負(fù)荷損失。

        3 應(yīng)用分析

        3.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

        為驗(yàn)證所提出方法的有效性,本文將在某電網(wǎng)實(shí)際數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上構(gòu)造算例,進(jìn)行驗(yàn)證分析。該地區(qū)電網(wǎng)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)如圖3所示,該區(qū)域電網(wǎng)通過輸電線路D1、D2及 E1、E2與主網(wǎng)連接,在D1、D2聯(lián)絡(luò)通道,電廠1、電廠3及變電站2依次相連并通過輸電線路A1、A2與主網(wǎng)聯(lián)系。

        穩(wěn)控系統(tǒng)采用就地型方式,部署于變電站2,其策略為當(dāng)檢測(cè)到輸電線路A1及A2跳閘后,若電廠1及電廠2的總發(fā)電出力超過800 MW,則下達(dá)切機(jī)組指令,將電廠1及電廠3的運(yùn)行機(jī)組總數(shù)控制到2臺(tái)及以下,以保證變電站主變壓器設(shè)備安全。同時(shí)由于輸電線路A1、A2兩側(cè)斷路器狀態(tài)不具備自動(dòng)采集功能,該穩(wěn)控系統(tǒng)通過輸電線路潮流對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判定,即若輸電線路A1及A2潮流發(fā)生超過100 MW 的突變,且突變后線路總潮流小于20 MW,則認(rèn)為這兩條線路同時(shí)跳閘。

        3.2 數(shù)據(jù)分析

        應(yīng)用算例中,電廠1及電廠3總發(fā)電出力為1 030 MW,其中電廠1出力為560 MW,電廠3出力為470 MW,此時(shí)輸電線路A1及A2總潮流恰好為120 MW。

        根據(jù)潮流計(jì)算,若電廠1的發(fā)電機(jī)組1發(fā)生跳閘,則電廠1總出力將至340 MW。由此將導(dǎo)致輸電線路A1及A2潮流將至12 MW。

        對(duì)此判定穩(wěn)控系統(tǒng)動(dòng)作策略:

        (1)對(duì)輸電線路 A1、A2,其潮流突變量為108 MW,且突變之后總潮流小于20 MW,符合穩(wěn)控系統(tǒng)動(dòng)作策略判定條件1;

        (2)對(duì)電廠1及電廠2,機(jī)組跳閘后總出力為810 MW,超過800 MW,符合穩(wěn)控系統(tǒng)動(dòng)作策略判定條件2。

        由此可以知道當(dāng)電廠1的發(fā)電機(jī)組1跳閘后,將導(dǎo)致穩(wěn)控系統(tǒng)下達(dá)“切機(jī)組”控制指令,電廠1和電廠3將按照僅保留1臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行要求,按照出力從高到低,切除剩余所有發(fā)電機(jī)組,據(jù)此總損失負(fù)荷將達(dá)到730 MW。進(jìn)一步考慮機(jī)組跳閘概率為5%,則總風(fēng)險(xiǎn)為36.5 MW。而采用傳統(tǒng)不考慮穩(wěn)控系統(tǒng)動(dòng)作策略的評(píng)價(jià)方法,總損失負(fù)荷僅為220 MW,對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)為11 MW。

        上述對(duì)比分析表明,考慮穩(wěn)控系統(tǒng)動(dòng)作策略后,電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估將更加準(zhǔn)確,更符合實(shí)際運(yùn)行的需要。

        4 結(jié)論

        本文在傳統(tǒng)電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法基礎(chǔ)上,考慮穩(wěn)控系統(tǒng)動(dòng)作策略,提出了一種考慮穩(wěn)控系統(tǒng)動(dòng)作策略的大電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。較傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方法,該方法能更加準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)穩(wěn)控系統(tǒng)動(dòng)作對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的影響,有助于提升實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。

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