CN103219727A - 基于pmu实测的分区电网结构动态调整方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于PMU实测的分区电网结构动态调整方法，离线分析电网过载情况，制定分区电网负荷转移合解环方案；根据制定的合解环方案拟定PMU安装点配置PMU，并根据PMU实时信息对合解环方案进行在线预潮流校核，若无潮流越限，则执行该合解环方案；否则，在线调整合解环方案；根据PMU实时采集的母线两端电压信息，判断合环点是否满足合环条件，经检测满足条件后，执行合环操作；合环操作完成后进行解环操作；利用PMU采集合解环操作后的系统潮流，进行在线潮流分析，若有潮流越限，对合解环方案进行调整；否则合解环方案正确，负荷转移结束。本发明大大提高合解环操作的准确性和有效性，有力保障了分区电网的运行安全。

Description

基于PMU实测的分区电网结构动态调整方法
技术领域
本发明涉及一种分区电网结构调整方法，具体地，涉及一种基于PMU实测的分区电网结构动态调整方法。
背景技术
随着电力系统的不断发展和500kV输电线路的大量建设，以及新的500kV-220kV电磁环网的不断形成，电磁环网已成为影响电力系统安全稳定运行的重要事故隐患。为抑制短路电流，增加电网可靠性，220kV电网需要分层分区独立运行，各分区电网间设有多个备用联络通道，在实际运行中，需要经常选择合适的合解环点进行合解环操作，分区电网结构动态调整日益频繁，比如在主变检修以及机组检修等特殊运行方式下，需要与相邻分区合环运行；当分区电网主变过载时，通过分区间转移负荷或者分区间合环支援，可解决主变过载问题或减轻主变过载程度，有利于提高供电可靠性。而近年来的分区方法主要依靠离线计算以及运行人员的经验水平，缺乏有效地指导，进行有效地在线合解环操作较为困难。由于PMU装置（Phasor Measurement Unit，电力系统同步相量测量装置）能获得母线动态电压相角信息，若利用PMU量测数据进行分区合解环操作，可以对实时运行方式的合理性进行在线校核，搜索合理的合解环方案，对电网结构进行快速、灵活的动态调整，并且能自动检测是否满足合解环条件，大大提高合解环操作的准确性和有效性，有力保障了分区电网的运行安全。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于PMU实测的分区电网结构动态调整方法。
根据本发明的一个方面，提供一种基于PMU实测的分区电网结构动态调整方法，包括以下步骤：
步骤1：离线分析电网过载情况，制定分区电网负荷转移合解环方案；
步骤2：根据步骤1制定的合解环方案拟定PMU安装点配置PMU，PMU采集合解环点的实时信息，并根据PMU实时信息对合解环方案进行在线预潮流校核，若无潮流越限，则执行该合解环方案；否则，在线调整合解环方案；
步骤3：执行合解环操作，根据PMU实时采集的母线两端电压信息，判断合环点是否满足合环条件，经检测满足条件后，执行合环操作；合环操作完成后，在解环点进行解环操作；
步骤4：利用PMU采集合解环操作后的系统潮流，进行在线潮流分析，校核是否有潮流越限，若有潮流越限，则对合解环方案进行调整；若无潮流越限设备，则合解环方案正确，负荷转移结束。
优选地，步骤2中，PMU安装在变电站内，实时获取合解环点电压、电流、以及相角信息，并通过数据通信网络传送到主站，主站根据PMU实时信息对合解环方案进行在线校核。
优选地，步骤3中的合环条件包括合环前两端电压幅值差最小和合环时合环角差最小。
优选地，合环前两端电压幅值差最小具体为：合220kV环路为不超过20%～30%；合500kV环路及500kV/220kV电磁环路为不超过10%～20%。
优选地，合环角差最小具体为：合环角差220kV不超过30度；合环角差500kV及500kV/220kV电磁环路不超过20度。
优选地，潮流越限包括线路或主变越限。
本发明的实现是依托电力系统广域测量系统，综合利用PMU动态量测，进行在线潮流校核以及解合环时机的确定，动态进行负荷转移或切除负荷，实现电网分区调整。当分区电网主变以及线路过载时，通过分区间联络通道进行负荷转移，以解决主变及线路过载问题或减轻过载程度。现有合解环操作主要依靠离线计算以及运行人员的经验水平，操作可靠性没有保障。为克服这一不足，本发明运用PMU实时采集的电压、电流信息，进行在线潮流校核以及解合环时机的确定，动态进行负荷转移或切除负荷，调整电网分区。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明的基于PMU实测的分区电网结构动态调整方法可利用PMU装置获得的实时信息，对实时运行方式的合理性进行在线校核，搜索合理的合解环方案，确定合适的合环时机，对电网结构进行快速、灵活的动态调整，并且能自动检测是否满足合解环条件，辅助调度人员进行有效的在线合解环操作。本发明通过PMU实时量测数据，能够可靠、迅速的判断合环时机，大大提高合解环操作的准确性和有效性，减少对系统的冲击，有力保障了分区电网的运行安全。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明基于PMU实测的分区电网结构动态调整方法的流程原理图；
图2为本发明实施例的合环操作流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
当分区电网主变以及线路过载时，分区电网结构动态调整，即分区电网负荷的转移或者切除。
请参阅图1，其为本发明基于PMU实测的分区电网结构动态调整方法的流程原理图，具体步骤如下：
1、分析电网过载情况，离线研究合解环方案
离线分析电网过载情况，使用PSD电力系统软件分析工具进行潮流分析，根据电网具体过载情况，对过载分区进行调整，离线研究分区电网负荷转移的合解环方案。
2、基于PMU的合解环方案校核
根据离线研究的合解环方案，拟定PMU的安装点进行PMU配置，安装PMU的变电站实时采集合解环点的电压幅值和相角信息，以及线路、主变的电流信息并通过数据通信网络传送到主站。主站根据PMU实时信息，对合解环方案进行在线潮流校核，如果有潮流越限（包括线路或者主变过载），对合解环方案进行在线调整并重新校核，直到线路以及主变不再过载，执行合解环方案。
3、执行合解环操作
当确定合解环方案后，执行合解环操作。执行合环操作时，根据PMU提供的母线两端电压信息，判断合环条件是否满足，寻找合适的合环时机，再进行合环操作和解环操作。首先确定合环时机，如附图2。电力系统合环操作时必须相位相同，保证合环后各环节潮流的变化不超过继电保护、安全自动装置、系统稳定和设备容量等方面的限额；合环前应将合环前两端电压幅值差调整至最小，合220kV环路一般允许在20%，最大不超过30%；合500kV环路（包括500kV/220kV电磁环路）一般不超过10%，最大不超过20%；合环时合环角差调整至最小：220kV一般不超过30度，500kV（包括500kV/220kV电磁环路）一般不超过20度；合环操作宜经同期装置检定；根据PMU实时采集的母线两端电压信息，判断合环点是否满足合环条件，经检测满足条件后，执行合环操作；合环操作完成后，在解环点进行解环操作。
4、在线分析解环后潮流分布，确定最终方案
利用PMU采集合解环操作后的系统潮流，进行在线潮流分析，校核是否有潮流越限，若有潮流越限，则对合解环方案进行调整；若无潮流越限设备，则合解环方案正确，负荷转移结束。具体为：根据PMU实时采集节点电压及线路、主变的电流信息，对解环后电网潮流进行在线分析，确保解环后系统各部分电压在规定范围内，各环节的潮流变化不超过继电保护、安全自动装置、系统稳定和设备容量等方面的限额。经校核如果有线路和主变越限，根据需要对合解环方案进行调整，如果无潮流越限设备，则表明该合解环方案正确，负荷转移结束。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (6)

1.一种基于PMU实测的分区电网结构动态调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：离线分析电网过载情况，制定分区电网负荷转移合解环方案；
步骤2：根据步骤1制定的合解环方案拟定PMU安装点配置PMU，PMU采集合解环点的实时信息，并根据PMU实时信息对合解环方案进行在线预潮流校核，若无潮流越限，则执行该合解环方案；否则，在线调整合解环方案；
步骤3：执行合解环操作，根据PMU实时采集的母线两端电压信息，判断合环点是否满足合环条件，经检测满足条件后，执行合环操作；合环操作完成后，在解环点进行解环操作；
步骤4：利用PMU采集合解环操作后的系统潮流，进行在线潮流分析，校核是否有潮流越限，若有潮流越限，则对合解环方案进行调整；若无潮流越限设备，则合解环方案正确，负荷转移结束。
2.根据权利要求1所述的基于PMU实测的分区电网结构动态调整方法，其特征在于，步骤2中，PMU安装在变电站内，实时获取合解环点电压、电流、以及相角信息，并通过数据通信网络传送到主站，主站根据PMU实时信息对合解环方案进行在线校核。
3.根据权利要求1所述的基于PMU实测的分区电网结构动态调整方法，其特征在于，步骤3中所述的合环条件包括合环前两端电压幅值差最小和合环时合环角差最小。
4.根据权利要求3所述的基于PMU实测的分区电网结构动态调整方法，其特征在于，合环前两端电压幅值差最小具体为：合220kV环路为不超过20%～30%；合500kV环路及500kV/220kV电磁环路为不超过10%～20%。
5.根据权利要求3所述的基于PMU实测的分区电网结构动态调整方法，其特征在于，合环角差最小具体为：合环角差220kV不超过30度；合环角差500kV及500kV/220kV电磁环路不超过20度。
6.根据权利要求1所述的基于PMU实测的分区电网结构动态调整方法，其特征在于，所述潮流越限包括线路或主变越限。
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