CN104022533B - 一种配合切机措施下的电磁环网潮流监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配合切机措施下的电磁环网潮流监控方法，意在提供一种在高低压电磁环网中当高电压线路跳闸断开并采取切机措施后低电压线路不过流的一种配合切机措施下的电磁环网潮流监控方法。根据被切除机组的不同出力，引入常规分布系数法来计算高低压电磁环网的分布系数，引入切机措施的潮流控制法来计算低电压线路上的发电转移因子和高电压线路上的发电转移因子，让电网在正常运行方式下，按照公式对高低压电磁环网进行监控，当高电压线路跳闸断开时，电力调度控制中心采取切机措施切除机组后即可保证低电压线路不过流，保障低电压线路安全运行。本发明主要用在高低压电磁环网的切机措施技术中。

Description

一种配合切机措施下的电磁环网潮流监控方法

技术领域

本发明涉及电磁环网潮流监控技术领域，尤其涉及一种配合切机措施下的电磁环网潮流监控方法。

背景技术

电磁环网的一个重要危害是，当高电压线路跳闸后引起的潮流转移容易造成低电压线路稳定性的破坏，严重情况下，甚至会引起连锁反应，造成大面积停电事故的发生。因此，在实际运行中，有关电磁环网的分析计算与调度监控一直是调度部门的一项重要工作。

目前应用最为广泛的分析计算与调度监控形式是高电压线路的潮流值与低电压线路的潮流值之和小于低电压线路给定的功率极限值，称之为传统控制方法。传统控制方法简单、直观，但不够合理，主要存在以下两个问题：

一是存在安全隐患。即采用传统控制方法对电网进行实时监控，当高电压线路跳闸后，也有可能造成低电压线路上的功率超过其给定的功率极限值；

二是不能充分发挥高低压电磁环网的输送能力。若涉及电源的送出问题，容易造成窝电，降低电力供应能力。

基于分布系数法的电磁环网潮流控制形式，能较好地适应机组出力、负荷等变化对电磁环网潮流的影响，是进行电磁环网计算分析与调度监控的一个有效方法，在一些涉及电源送出的高低压电磁环网中，为了保障电网系统的安全稳定运行，往往会采用联切机组的控制措施。但是，有些时候，在电力系统的实际潮流控制中，即使采取切机措施后，仍会出现低电压线路过流或超过稳定限值等极端情况。原因在于切除机组的功率小于低电压线路上给定的功率极限值，导致在发生高电压线路断开并采用切机措施后，仍会出现低电压线路过流情况的发生。

中国专利公开号CN103345549A，公开日是2013年10月9日，公开了一种基于纵向OSB技术的电磁环网在线监视的实现方法，用以解决当电磁环网跨越的设备超过了调度控制中心的建模范围时，仍能够准确识别出电磁环网。首先在本地进行半环网的寻找，当确认半环网后，只要从半环网两端搜索到高一电压等级电网，确认高一级电压等级电网存在路径连通半环网即可判定为完整的电磁环网。当电磁环网跨越的设备超过了调度控制中心的建模范围时，则由纵向OSB接口交互数据，一方面需要下级调度系统上送本系统的半环网，上级调度获取后由半环网的首末端节点进行拓扑搜索确认电磁环网是否存在；另一方面需要上级调度下发边界线路端点的合并关系，下级调度获取后对边界线路进行合并，最终保证上下两级调度都可识别本调度系统管辖地区的全部电磁环网。不足之处在于，该电磁环网在线监视实现方法主要解决的是电力系统中电磁环网的识别问题，但缺乏对高低压电磁环网潮流的有效监控，当高电压线路断开时，切除机组的功率小于低电压线路上给定的功率极限值，导致在发生高电压线路断开并采用切机措施后，仍会出现低电压线路过流情况的发生。低电压线路出现过流易造成电网大面积停电事故的发生。

发明内容

本发明是为了解决现有磁环网在线监视实现方法缺乏对高低压电磁环网潮流的有效监控，当高电压线路断开时，低电压线路仍可能会出现过流，易造成电网大面积停电事故发生的不足，提供一种在高低压电磁环网中，当高电压线路跳闸断开，并且电力调度控制中心采取切机措施切除对应的监控机组后低电压线路不过流，保障低电压线路安全运行的一种配合切机措施下的电磁环网潮流监控方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种配合切机措施下的电磁环网潮流监控方法，包括以下步骤：

(1-1)根据要监控的高低压电磁环网的历史运行情况，详细分析并确定出该高低压电磁环网中需要监测的高电压线路L_h和低电压线路L_L；

(1-2)引入常规分布系数法来监控高低压电磁环网，所述常规分布系数法的潮流控制公式为：

$L_1+a*L_2\≤L_1^{\max }---\left(1\right)$

式中：a为分布系数，在调度监控时为常数，L₁为低电压线路的潮流值，L₂为高电压线路的潮流值，为低电压线路的稳定限值；

(1-3)求解分布系数a，分布系数a的求解方法为：在要监控的高低压电磁环网的某一运行工况下，通过调整某些机组的出力或负荷功率，使得高电压线路断开后，造成低电压线路的功率达到低电压线路的稳定限值为止来求取高电压线路断开前高电压线路的潮流值L₂和低电压线路的潮流值L₁，并求取高电压线路断开后低电压线路的稳定限值然后采用下式求取：

$a=(L_1^{\max }-L_1)/L_2---\left(2\right)$

式中：a为分布系数，在调度监控时为常数；

(1-4)引入切机措施来监控高低压电磁环网，所述切机措施的潮流控制公式为：

$(L_1-b_1*P)+a*(L_2-b_2*P)\≤L_1^{\max }---\left(3\right)$

式中：b₁为低电压线路上的发电转移因子，在调度监控时为常数；b₂为高电压线路上的发电转移因子，在调度监控时为常数；a为分布系数，在调度监控时为常数；P为被切机组的注入功率，L₁为低电压线路的潮流值，L₂为高电压线路的潮流值，为低电压线路的稳定限值；

(1-5)求解发电转移因子b₁、b₂，发电转移因子b₁、b₂值的求取方法为：在某一运行工况下，通过调整被切机组的出力变化ΔP，记录低电压线路上的有功潮流变化值ΔL₁和高电压线路上的有功潮流变化值ΔL₂值，然后采用下式求取：

b₁＝ΔL₁/ΔP(4)

b₂＝ΔL₂/ΔP(5)

(1-6)在电网正常运行方式下，按照公式(3)对高低压电磁环网进行监控，当高电压线路跳闸断开时，电力调度控制中心采取切机措施切除机组后即可保证低电压线路不过流。

该方案在电力系统监控中心就能有效的对高低压电磁环网的高电压线路潮流值和低电压线路潮流值进行监控，而且当发生高电压线路开断并采用切机措施后，低电压线路不过流，保障线路的安全运行。也就是在高低压电磁环网中，当高电压线路跳闸断开，并且电力调度控制中心采取切机措施切除对应的监控机组后低电压线路不过流，保障低电压线路安全运行。

作为优选，在步骤(1-3)中求取高电压线路断开后低电压线路的稳定限值的过程为：

若该稳定限值为热稳定极限值，则可根据电力线路的热稳极限能力，直接按环境温度给出；

若该稳定限值为静态稳定极限值，则利用BPA电力系统计算分析软件，通过增加受端负荷，同时增加发端机组出力，直至无故障稳定仿真发生滑行失步，此时低压线路的有功功率即为其静态稳定极限值。

作为优选，在变电站布置安稳控制系统，在电力调度控制中心设置安稳监控系统，安稳控制系统分别采集变压器的三相电压和三相电流，安稳控制系统分别采集高电压线路的三相电压和三相电流，安稳控制系统还分别采集高电压线路两端连接开关的开关合位信号；当高电压线路断开后，造成低电压线路过载，安稳控制系统根据开关合位信号判断功率方向为正且持续大于过载切机定值时，则判为低电压线路过载，需要切机，然后根据既定的策略切除相应的机组。本方案实现了在高低压电磁环网中，当高电压线路跳闸断开，并且电力调度控制中心采取切机措施切除对应的监控机组后低电压线路不过流，保障低电压线路安全运行。

作为优选，在安稳控制系统上设有SCADA系统，所述SCADA系统对高电压线路运行状态的遥信量和电流、电压、功率等运行参数的遥测量以一定的频率实时进行采集处理，并把采集处理后的数据信号传送给电力调度控制中心的主机。SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition)系统，即数据采集与监视控制系统，采用SCADA对高低压电磁环网进行数据信号的采集处理，稳定性和可靠性高。

作为优选，在安稳控制系统上设有卫星定位仪，卫星定位仪与安稳监控系统的计算机连接；在计算机上还存储有模拟高低压电磁环网布线结构的输电网分布模拟图。卫星定位仪对高低压电磁环网线路进行跟踪和定位。当高压线路断开后，可在终端计算机上显示出哪条高压线路断开了并确定其具体位置，这样便于后续的安全维护，提高了本发明的实用性。

作为优选，在电力调度控制中心设有报警器，报警器连接在计算机上。便于监控和及时调度。

本发明能达到如下效果：

1、本发明在高低压电磁环网中，当高电压线路跳闸断开，并且电力调度控制中心采取切机措施切除对应的监控机组后低电压线路不过流，保障低电压线路安全运行。

2、在电力系统监控中心就能有效的对高低压电磁环网的高电压线路潮流值和低电压线路潮流值进行监控，简单实用，能保证高低压电磁环网中低电压线路电网的安全运行，不会造成电网大面积停电事故的发生。

3、本发明能有效剔除被切机组出力对故障前高电压线路潮流和低电压线路潮流的影响，能够在确保安全的前提下充分发挥高低压电磁环网的输送能力，能用于实际高低压电磁环网的计算分析与调度监控。

4、本发明在电力系统监控中心能够有效的对高低压电磁环网的潮流进行监控，而且当发生高电压线路开断并采用切机措施后，低电压线路电网不过流，保障低电压线路电网的安全运行，同时也保证了高低压电磁环网的安全运行。

5、本发明可使低电压线路电网安全稳定运行方式的编制变得简单易行，缩短了工作流程和制定时间，减轻运行人员工作强度和压力，全面提高电网运行的电压质量和安全稳定性。

6、本发明可调节性好，安全性高。

附图说明

图1是本发明某地电网500kV的溯河-来宾高电压线路与220kV的贡模-磨东低电压线路构成的高低压电磁环网的一种电网连接结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：一种配合切机措施下的电磁环网潮流监控方法，包括以下步骤：

(1-1)根据要监控的高低压电磁环网的历史运行情况，详细分析并确定出该高低压电磁环网中需要监测的高电压线路L_h和低电压线路L_L；

(1-2)引入常规分布系数法来监控高低压电磁环网，所述常规分布系数法的潮流控制公式为：

$L_1+a*L_2\≤L_1^{\max }---\left(1\right)$

式中：a为分布系数，在调度监控时为常数，L₁为低电压线路的潮流值，L₂为高电压线路的潮流值，为低电压线路的稳定限值；

(1-3)求解分布系数a，分布系数a的求解方法为：在要监控的高低压电磁环网的某一运行工况下，通过调整某些机组的出力或负荷功率，使得高电压线路断开后，造成低电压线路的功率达到低电压线路的稳定限值为止来求取高电压线路断开前高电压线路的潮流值L₂和低电压线路的潮流值L₁，并求取高电压线路断开后低电压线路的稳定限值然后采用下式求取：

$a=(L_1^{\max }-L_1)/L_2---\left(2\right)$

式中：a为分布系数，在调度监控时为常数；

(1-4)引入切机措施来监控高低压电磁环网，所述切机措施的潮流控制公式为：

$(L_1-b_1*P)+a*(L_2-b_2*P)\≤L_1^{\max }---\left(3\right)$

式中：b₁为低电压线路上的发电转移因子，在调度监控时为常数；b₂为高电压线路上的发电转移因子，在调度监控时为常数；a为分布系数，在调度监控时为常数；P为被切机组的注入功率，L₁为低电压线路的潮流值，L₂为高电压线路的潮流值，为低电压线路的稳定限值；

(1-5)求解发电转移因子b₁、b₂，发电转移因子b₁、b₂值的求取方法为：在某一运行工况下，通过调整被切机组的出力变化ΔP，记录低电压线路上的有功潮流变化值ΔL₁和高电压线路上的有功潮流变化值ΔL₂值，然后采用下式求取：

b₁＝ΔL₁/ΔP(4)

b₂＝ΔL₂/ΔP(5)

(1-6)在电网正常运行方式下，按照公式(3)对高低压电磁环网进行监控，当高电压线路跳闸断开时，电力调度控制中心采取切机措施切除机组后即可保证低电压线路不过流。

在步骤(1-3)中求取高电压线路断开后低电压线路的稳定限值的过程为：若该稳定限值为热稳定极限值，则可根据电力线路的热稳极限能力，直接按环境温度给出；若该稳定限值为静态稳定极限值，则利用BPA电力系统计算分析软件，通过增加受端负荷，同时增加发端机组出力，直至无故障稳定仿真发生滑行失步，此时低压线路的有功功率即为其静态稳定极限值。

在变电站布置安稳控制系统，在电力调度控制中心设置安稳监控系统，安稳控制系统分别采集变压器的三相电压和三相电流，安稳控制系统分别采集高电压线路的三相电压和三相电流，安稳控制系统还分别采集高电压线路两端连接开关的开关合位信号；当高电压线路断开后，造成低电压线路过载，安稳控制系统根据开关合位信号判断功率方向为正且持续大于过载切机定值时，则判为低电压线路过载，需要切机，然后根据既定的策略切除相应的机组。在安稳控制系统上设有SCADA系统，所述SCADA系统对高电压线路运行状态的遥信量和电流、电压、功率等运行参数的遥测量以一定的频率实时进行采集处理，并把采集处理后的数据信号传送给电力调度控制中心的主机。在安稳控制系统上设有卫星定位仪，卫星定位仪与安稳监控系统的计算机连接；在计算机上还存储有模拟高低压电磁环网布线结构的输电网分布模拟图。

本实施例在电力系统监控中心就能有效的对高低压电磁环网的高电压线路潮流值和低电压线路潮流值进行监控，而且当发生高电压线路开断并采用切机措施后，低电压线路不过流，保障线路的安全运行。也就是在高低压电磁环网中，当高电压线路发生断开后，计算机根据高低压电磁环网当高电压线路断开时需要切除机组的预备方案立即给自动切机控制系统发出指令，自动切机控制系统根据得到的指令立即切除指令所对应的机组。切除对应的机组后低电压线路不过流，保障低电压线路安全运行。卫星定位仪对高低压电磁环网线路进行跟踪和定位。当高压线路断开后，可在终端计算机上显示出哪条高压线路断开了并确定其具体位置，这样便于后续的安全维护，提高了本发明的实用性。在电力调度控制中心设有报警器，报警器连接在计算机上，便于监控和及时调度。

另外，本实施例涉及到静态稳定极限值的求取。

静态稳定极限值的求取过程为：

(7-1)在高电压线路断开后，利用BPA电力系统计算分析软件的自定义数据接口模块解析出低电压线路电网的网络结构和运行数据的BPA潮流格式的原始数据报表；

(7-2)然后采用BPA电力系统计算分析软件对这些原始数据报表中的数据进行首次BPA潮流计算；

(7-3)若首次BPA潮流计算不收敛，则采用BPA最优潮流模型及算法对低电压线路电网的控制变量或约束条件进行分析，并根据分析结果对低电压线路电网的控制变量或约束条件进行矫正设置，然后根据矫正设置后的数据对低电压线路电网进行BPA最优潮流计算，直至BPA最优潮流计算收敛，进而使首次BPA潮流计算收敛，并获得使首次BPA潮流计算收敛时的首次BPA潮流计算收敛报表，其中，控制变量包括发电机有功功率、发电机无功功率、线性有功负荷、线性无功负荷和变压器抽头，约束条件包括联络线路约束、模型有功负荷约束、模型无功负荷约束、输电断面约束和节点电压约束；所述约束条件还包括系统潮流约束，用于保证负荷转移过程中低电压线路电网始终满足系统潮流约束；

(7-4)当首次BPA潮流计算收敛后，则利用首次BPA潮流计算收敛报表中的数据进行N-1潮流计算；

(7-5)若N-1潮流计算不收敛，即此时的N-1潮流计算结果会出现电压越限、电流越限或功率越限，则筛查出要监测的低电压线路电网中不满足N-1潮流计算的开断线路，并形成开断线路故障集合报表，若N-1潮流计算中出现开断线路过载情况，则设置N-1校验故障；

(7-6)接着采用基于互补理论的现代内点算法，计算出包含有开断线路故障集合报表的低电压线路电网的控制变量或约束条件，然后根据低电压线路电网的控制变量或约束条件的数据进行N-1最优潮流计算；

(7-7)若N-1最优潮流计算不收敛，则对低电压线路电网的控制变量或约束条件进行优化矫正，然后根据优化矫正后的数据再次进行N-1最优潮流计算，直至N-1最优潮流计算收敛，进而使N-1潮流计算收敛，并获得使N-1潮流计算收敛时的N-1潮流计算收敛报表，此时的N-1潮流计算收敛报表中的结果均不再出现电压越限、电流越限和功率越限，说明此时获得了正好满足N-1潮流计算收敛的低电压线路电网的临界安全极限运行方式；

(7-8)用N-1潮流计算收敛报表中的数据去覆盖原始数据报表中的数据，即可保证低电压线路电网处于静态安全稳定运行极限的电网运行方式中，该低电压线路电网运行方式的最大潮流值即为高电压线路断开后低电压线路的稳定限值该稳定限值即为静态稳定极限值。

电网运行人员用BPA电力系统计算分析软件的潮流部分进行BPA潮流计算，在BPA潮流计算收敛后，进行N-1潮流计算，并使N-1潮流计算收敛。首先，BPA电力系统计算分析判断所给的低电压线路电网运行方式是否合理，BPA潮流不收敛则需要调用最优潮流计算程序得到低电压线路电网网架结构下合理的稳定运行方式。当BPA潮流计算收敛后，就用BPA电力系统计算分析软件进行N-1潮流计算，如果N-1潮流计算不收敛，则筛查出不满足N-1潮流计算的开断线路，调用N-1最优潮流进行计算，给出调整策略修改BPA文件，并利用BPA电力系统计算分析软件进行潮流校核和N-1潮流校核，最终的目标是获得正好满足N-1潮流计算的低电压线路电网静态临界安全极限运行方式。再次利用BPA电力系统计算分析软件对N-1潮流计算收敛报表中的数据进行末次BPA潮流计算，并生成末次BPA潮流计算收敛报表，并把末次BPA潮流计算收敛报表中的结果和N-1潮流计算收敛报表中的结果采取一一对应的方式进行对比校核，同时，还可把N-1潮流计算收敛后得到的均不再出现电压越限、电流越限和功率越限所形成的一组数据结果同首次BPA潮流计算后得到的电压越限情况、电流越限情况和功率越限情况所形成的另一组数据结果进行对比校核，对比校核后，我们就能够清楚的知道低电压线路电网应该运行在什么状态下是处于最佳静态临界安全极限运行方式下的。这里，由于N-1潮流计算收敛是在首次BPA潮流计算收敛的前提条件下获得的，因而采用N-1潮流计算收敛时的N-1潮流计算收敛报表中的数据进行末次BPA潮流计算也是收敛的，即N-1潮流计算收敛报表中得到的数据是在首次BPA潮流计算收敛报表中得到的数据为基础前提进行计算的，所以对比校核后，均不会再出现末次BPA潮流计算后得到的电压、电流或功率有越限情况，从而说明对比校核的结果已经获得通过，进而获得被评估电力系统静态安全稳定运行极限优化方法的优化数据，其优化数据就是N-1潮流计算收敛报表中的数据。低电压线路电网在符合最佳静态临界安全极限运行方式要求的数小时内，可以自动或半自动地分析数以千计的可能的电网运行方案，考虑全部可能发生的故障对电网安全、稳定的影响，从而最大限度地制定出低电压线路电网最佳的静态临界安全稳定运行极限，满足各种运行约束的安全可靠的电网运行方式，同时获得相关传输断面传输功率的极限值。该方案能提高并使得低电压线路电网始终处于静临界态安全稳定运行极限下的电网运行方式中，并能对低电压线路电网进行潮流极限优化计算，实现低电压线路电网在指定的运行方式下，通过BPA电力系统计算分析软件获得低电压线路电网静态安全稳定运行极限所需的电网运行方式优化数据，能对电网运行方式优化数据进行自动计算和验证，其验证结果可以直接用于指导编制低电压线路电网静态安全稳定运行极限下的电网运行方式，以确保在高低压电磁环网中，当高电压线路跳闸断开，并且电力调度控制中心采取切机措施切除对应的监控机组后低电压线路不过流，保障低电压线路安全运行。

参见图1所示，本实施例以某地电网500kV的溯河-来宾高电压线路与220kV的贡模-磨东低电压线路构成的高低压电磁环网为例，来详细说明本发明的实现方法，并验证其有效性。

在图1中：合山电厂、猪弯电厂为火电厂，在高低压电磁环网中起到提供电能作用。乐滩电厂、百龙滩电厂为水电厂，在高低压电磁环网中起到提供电能作用。溯河、来宾为500kV的变电站，起到转换电能、改变高低压电磁环网中潮流的作用，牛头、贡模、合山、甘陈、八一、磨东、欧村、马嘴为220kV的变电站，起到转换电能、改变高低压电磁环网中潮流的作用。

1、本实施例的配合切机措施的潮流控制形式。

1.1)本实施例需监测的高低压线路。

按本实施例的高低压电磁环网运行情况，确定要监测的高电压线路是500kV溯河-来宾高电压线路(如图1中加粗的双线电路500所示)，低电压线路是220kV贡模-磨东低电压线路(如图1中单虚线电路220所示)。

1.2)分布系数a的求解

以某地电网某日高峰运行方式为基础数据(其中牛头至合山线路处于停电状态)，以500kV溯河-来宾高电压线路与220kV贡模-磨东低电压线路构成的高低压电磁环网为例，采用PSD-BPA潮流计算软件，求取分布系数a。

合山电厂仅开#1、#2机组，有功出力为660.00MW，合山电厂#3机组出力为0MW；

500kV溯河-来宾高电压线路有功为480.14MW、220kV贡模-磨东低电压线路有功为150.21MW。此种情况下，对500kV溯河-来宾高电压线路作断线模拟，220kV贡模-磨东低电压线路满载(有功功率为320.00MW)。

因此，采用公式(1)可以得出：a＝0.3536。

1.3)本实施例需配合切除的机组

按本实施例的高低压电磁环网运行情况，500kV溯河-来宾高电压线路开断后，需要切除的机组是合山电厂#3机组。

1.4)发电转移因子b₁、b₂的求解

保持合山电厂#1、#2机组开机，有功出力为660.00MW，当合山电厂#3机组注入系统功率分别为624.00MW和524.00MW时，正常运行状态下，500kV溯河-来宾高电压线路有功和220kV贡模-磨东低电压线路有功潮流的变化列于表1。

表1机组出力对线路潮流的影响单位：MW

根据表1数据，采用公式(4)、(5)可以得出：b₁＝0.0276，b₂＝0.8968。

1.5)配合切机措施下的电磁环网潮流控制形式。

求取分布系数a和发电转移因子b₁、b₂后，即可得到本实施例中配合切机措施下的高低压电磁环网潮流控制形式为：

(L₁-0.0276*G)+0.3536*(L₂-0.8968*G)≤320.00(6)

此控制形式体现的物理意义为：正常方式下按此公式监控电磁环网运行，可预防当500kV溯河-来宾高电压线路跳闸，采取安全措施切除合山电厂#3机组后，220kV贡模-磨东低电压线路不过流。

2、本实施例的潮流控制形式有效性验证。

2.1)示例1的有效性验证。

首先验证上述高峰工况1、高峰工况2下控制形式的有效性，结果列于表2。

表2有效性验证(示例1)

从表2可以看出：两种运行工况下，当500kV溯河-来宾高电压线路跳闸，采用安全措施切除合山电厂#3机组后，采用监控表达式(6)直接计算值为320.16MW，而断线模拟值为320.00MW，误差仅为0.049％，结果较为准确。

2.2)示例2的有效性验证。

当合山电厂#3机组注入系统功率分别为424.00MW和324.00MW时，正常运行状态下，500kV溯河-来宾高电压线路和220kV贡模-磨东低电压线路的有功潮流列于表3。

表3机组出力对线路潮流的影响(示例2)单位：MW

仍采用监控表达式(6)来验证高峰工况3、高峰工况4下控制形式的有效性，结果列于表4。

表4有效性验证(示例2)

从表4可以看出：两种运行工况下，当500kV溯河-来宾高电压线路跳闸，采用安全措施切除合山电厂#3机组后，采用监控表达式(6)直接计算值分别为320.13MW、320.12MW，与断线模拟值的误差分别为0.042％、0.036％，结果较为准确。

2.3)示例3的有效性验证。

为进一步论证该监控形式的有效性，选取某地电网某日典型低谷运行方式为基础数据(其中牛头至合山线路处于停电状态)，合山电厂#3机组向系统注入不同的有功时，500kV溯河-来宾高电压线路有功、220kV贡模-磨东低电压线路有功列于表5。

仍采用监控表达式(6)来验证低谷工况下的有效性，结果列于表6。

表5机组出力对线路潮流的影响(示例3)单位：MW

表6有效性验证(示例3)

从表6可以看出：采用监控表达式(6)直接计算值与实际断线模拟值的误差均在0.3％以内，结果较为准确。

通过上述的例子，由于合理调整发电机组的有功与无功出力、调整相关节点的负荷值，使得在高低压电磁环网中，当高电压线路跳闸断开，并且电力调度控制中心采取切机措施切除对应的监控机组后低电压线路不过流，保障低电压线路安全运行，可调节性好，安全性高。

上面结合附图描述了本发明的实施方式，但实现时不受上述实施例限制，本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变化或修改。

Claims (6)

1.一种配合切机措施下的电磁环网潮流监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1-1)根据要监控的高低压电磁环网的历史运行情况，详细分析并确定出该高低压电磁环网中需要监测的高电压线路L_h和低电压线路L_L；

(1-2)引入常规分布系数法来监控高低压电磁环网，所述常规分布系数法的潮流控制公式为：

$L_1+a*L_2\≤L_1^{\max }---\left(1\right)$

式中：a为分布系数，在调度监控时为常数，L₁为低电压线路的潮流值，L₂为高电压线路的潮流值，为低电压线路的稳定限值；

(1-3)求解分布系数a，分布系数a的求解方法为：在要监控的高低压电磁环网的某一运行工况下，通过调整某些机组的出力或负荷功率，使得高电压线路断开后，造成低电压线路的功率达到低电压线路的稳定限值为止来求取高电压线路断开前高电压线路的潮流值L₂和低电压线路的潮流值L₁，并求取高电压线路断开后低电压线路的稳定限值然后采用下式求取：

$a=(L_1^{\max }-L_1)/L_2---\left(2\right)$

式中：a为分布系数，在调度监控时为常数；

(1-4)引入切机措施来监控高低压电磁环网，所述切机措施的潮流控制公式为：

$(L_1-b_1*P)+a*(L_{2-}{b}_2*P)\≤L_1^{\max }---\left(3\right)$

式中：b₁为低电压线路上的发电转移因子，在调度监控时为常数；b₂为高电压线路上的发电转移因子，在调度监控时为常数；a为分布系数，在调度监控时为常数；P为被切机组的注入功率，L₁为低电压线路的潮流值，L₂为高电压线路的潮流值，为低电压线路的稳定限值；

(1-5)求解发电转移因子b₁、b₂，发电转移因子b₁、b₂值的求取方法为：在某一运行工况下，通过调整被切机组的出力变化ΔP，记录低电压线路上的有功潮流变化值ΔL₁和高电压线路上的有功潮流变化值ΔL₂值，然后采用下式求取：

b₁＝ΔL₁/ΔP(4)

b₂＝ΔL₂/ΔP(5)

(1-6)在电网正常运行方式下，按照公式(3)对高低压电磁环网进行监控，当高电压线路跳闸断开时，电力调度控制中心采取切机措施切除机组后即可保证低电压线路不过流。

2.根据权利要求1所述的一种配合切机措施下的电磁环网潮流监控方法，其特征在于，在步骤(1-3)中求取高电压线路断开后低电压线路的稳定限值的过程为：

若该稳定限值为热稳定极限值，则可根据电力线路的热稳极限能力，直接按环境温度给出；

若该稳定限值为静态稳定极限值，则利用BPA电力系统计算分析软件，通过增加受端负荷，同时增加发端机组出力，直至无故障稳定仿真发生滑行失步，此时低压线路的有功功率即为其静态稳定极限值。

3.根据权利要求1或2所述的一种配合切机措施下的电磁环网潮流监控方法，其特征在于，在变电站布置安稳控制系统，在电力调度控制中心设置安稳监控系统，安稳控制系统分别采集变压器的三相电压和三相电流，安稳控制系统分别采集高电压线路的三相电压和三相电流，安稳控制系统还分别采集高电压线路两端连接开关的开关合位信号；当高电压线路断开后，造成低电压线路过载，安稳控制系统根据开关合位信号判断功率方向为正且持续大于过载切机定值时，则判为低电压线路过载，需要切机，然后根据既定的策略切除相应的机组。

4.根据权利要求3所述的一种配合切机措施下的电磁环网潮流监控方法，其特征在于，在安稳控制系统上设有SCADA系统，所述SCADA系统对高电压线路运行状态的遥信量和电流、电压、功率运行参数的遥测量以一定的频率实时进行采集处理，并把采集处理后的数据信号传送给电力调度控制中心的主机。

5.根据权利要求4所述的一种配合切机措施下的电磁环网潮流监控方法，其特征在于，在安稳控制系统上设有卫星定位仪，卫星定位仪与安稳监控系统的计算机连接；在计算机上还存储有模拟高低压电磁环网布线结构的输电网分布模拟图。

6.根据权利要求5所述的一种配合切机措施下的电磁环网潮流监控方法，其特征在于，在电力调度控制中心设有报警器，报警器连接在计算机上。