CN104410159A - 一种基于实时数字仿真的电网黑启动全过程校核方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于实时数字仿真的电网黑启动全过程校核方法，建立发电机模型、线路模型、变压器模型、被启动电厂厂用电负荷模型以及断路器模型，各元件具体参数使用BPA系统中的电网数据。本发明对黑启动全过程进行统一建模，按照真实黑启动操作过程进行仿真校核，以极大近似真实性，保证校核工作的客观性。

Description

一种基于实时数字仿真的电网黑启动全过程校核方法
技术领域
本发明属于电力电网技术领域，尤其涉及一种基于实时数字仿真的电网黑启动全过程校核方法。
背景技术
黑启动过程一般包括黑启动机组启动，黑启动机组并网，黑启动路径恢复供电(即路径中的线路、变压器合闸充电)，被启动机组的厂用负荷(辅机)启动等过程。因此黑启动方案校核应考虑上述过程，一般包括黑启动机组自励磁校核、启动过程中工频过电压校核、空充长线路操作过电压校核、空充变压器操作过电压校核以及被启动机组厂用负荷投入过程中的电压和频率校核。目前现有的校核方法中仅是针对上述单一问题进行仿真计算，对每个问题逐一进行建模仿真。但是，黑启动过程是一个连续的过程，将此过程割裂进行单一分析，必然会影响校核仿真正确性。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种基于实时数字仿真的电网黑启动全过程校核方法，旨在解决现有的黑启动过程割裂进行单一分析，影响校核仿真正确性的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种基于实时数字仿真的电网黑启动全过程校核方法，该基于实时数字仿真的电网黑启动全过程校核方法包括以下步骤：
步骤一，在RTDS中建立当前待校核的黑启动路径模型，包括发电机模型、线路模型、变压器模型、被启动电厂厂用电负荷模型以及断路器模型，各元件具体参数使用BPA系统中的电网数据；
步骤二，黑启动机组自励磁校核；对第i个线路，合断路器i，校核合闸瞬间线路i末端操作过电压是否越限；对第i个变电站，校核合闸瞬间变电站i母线操作过电压是否越限；若所有线路、变压器校核完毕，则转至校核所有变电站母线工频电压是否越限；否则，i＝i+1，转至对第i个线路，合断路器i，校核合闸瞬间线路i末端操作过电压是否越限；
步骤四，校核所有变电站母线工频电压是否越限；投被启动电厂厂用电辅机，校核系统频率及母线电压是否越限；最后计算黑启动系统稳态潮流，检查系统稳定性；若所有黑启动方案校核完毕，则校核结束并输出校核结果。
进一步，在步骤一前从黑启动专家库中读取待校核黑启动方案路径，路径进行专家干预修改。
进一步，对第i个线路，合断路器i，校核合闸瞬间线路i末端操作过电压是否越限，具体标准：对于500kV系统操作过电压允许限值为1154.4kV，对于220kV系统操作过电压允许限值为592.8kV，对于110kV系统操作过电压允许限值为296.4kV。
进一步，对第i个变电站，校核合闸瞬间变电站i母线操作过电压是否越限具体标准：对于500kV系统操作过电压允许限值为1154.4kV，对于220kV系统操作过电压允许限值为592.8kV，对于110kV系统操作过电压允许限值为296.4kV。
进一步，校核所有变电站母线工频电压是否越限具体标准：对于500kV系统工频过电压允许限值为525kV，对于220kV系统工频过电压允许限值为242kV，对于110kV系统工频过电压允许限值为121kV。
本发明提供的基于实时数字仿真的电网黑启动全过程校核方法，对黑启动全过程进行统一建模，按照真实黑启动操作过程进行仿真校核，以极大近似真实性，保证校核工作的客观性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于实时数字仿真的电网黑启动全过程校核方法流程图；
图2是本发明实施例提供的实施例的流程图；
图3是本发明实施例提供的黑启动系统路径示例示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
如图1所示，本发明实施例的基于实时数字仿真的电网黑启动全过程校核方法包括以下步骤：
S101：从黑启动专家库中读取待校核黑启动方案路径，该路径可以进行专家干预修改；
S102：在RTDS中建立当前待校核的黑启动路径模型，包括发电机模型、线路模型、变压器模型、被启动电厂厂用电负荷模型以及断路器模型，各元件具体参数可使用BPA系统中的电网数据；
S103：黑启动机组自励磁校核；
S104：对第i个线路，合断路器i，校核合闸瞬间线路i末端操作过电压是否越限；
S105：对第i个变电站，校核合闸瞬间变电站i母线操作过电压是否越限；
S106：若所有线路、变压器校核完毕，则转至S107；否则，i＝i+1，转至S104；
S107：校核所有变电站母线工频电压是否越限；
S108：投被启动电厂厂用电辅机，校核系统频率及母线电压是否越限；
S109：最后计算黑启动系统稳态潮流，检查系统稳定性；
S110：若所有黑启动方案校核完毕，则校核结束并输出校核结果；否则转至S101。
本发明的具体实施例：
如图2所示，
步骤一，从黑启动专家库中读取待校核黑启动方案路径，该路径可以进行专家干预修改；
步骤二，在RTDS中建立当前待校核的黑启动路径模型，包括发电机模型、线路模型、变压器模型、被启动电厂厂用电负荷模型以及断路器模型，各元件具体参数可使用BPA系统中的电网数据；典型黑启动路径图参见图3；以下以图3为例，介绍本发明具体方法；
步骤三，黑启动机组自励磁校核；
步骤四，对第i个线路，合断路器i，校核合闸瞬间线路i末端操作过电压是否越限；(具体标准：对于500kV系统操作过电压允许限值为1154.4kV，对于220kV系统操作过电压允许限值为592.8kV，对于110kV系统操作过电压允许限值为296.4kV)；
步骤五，对第i个变电站，校核合闸瞬间变电站i母线操作过电压是否越限；(具体标准：对于500kV系统操作过电压允许限值为1154.4kV，对于220kV系统操作过电压允许限值为592.8kV，对于110kV系统操作过电压允许限值为296.4kV)
步骤六，若所有线路、变压器校核完毕，则转至步骤七；否则，i＝i+1，转至步骤四
步骤七，校核所有变电站母线工频电压是否越限；(具体标准：对于500kV系统工频过电压允许限值为525kV，对于220kV系统工频过电压允许限值为242kV，对于110kV系统工频过电压允许限值为121kV)
步骤八，投被启动电厂厂用电辅机，校核系统频率及母线电压是否越限；(最低频率不低于48.5Hz，稳态频率不低于49.5Hz)
步骤九，最后计算黑启动系统稳态潮流，检查系统稳定性；
步骤十，若所有黑启动方案校核完毕，则校核结束并输出校核结果；否则转至步骤一。
通过以下的仿真试验对本发明的应用效果作进一步的说明：
利用仿真试验，将本发明与传统的观察扰动法进行对比，从试验结果上来看，本发明提出的方法从计算速度和稳定度均优于传统方法。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于实时数字仿真的电网黑启动全过程校核方法，其特征在于，该基于实时数字仿真的电网黑启动全过程校核方法包括以下步骤：
步骤一，在RTDS中建立当前待校核的黑启动路径模型，包括发电机模型、线路模型、变压器模型、被启动电厂厂用电负荷模型以及断路器模型，各元件具体参数使用BPA系统中的电网数据；
步骤二，黑启动机组自励磁校核；对第i个线路，合断路器i，校核合闸瞬间线路i末端操作过电压是否越限；对第i个变电站，校核合闸瞬间变电站i母线操作过电压是否越限；所有线路、变压器校核完毕，则转至校核所有变电站母线工频电压是否越限；否则，i＝i+1，转至对第i个线路，合断路器i，校核合闸瞬间线路i末端操作过电压是否越限；
步骤四，校核所有变电站母线工频电压是否越限；投被启动电厂厂用电辅机，校核系统频率及母线电压是否越限；最后计算黑启动系统稳态潮流，检查系统稳定性；所有黑启动方案校核完毕，则校核结束并输出校核结果。
2.如权利要求1所述的基于实时数字仿真的电网黑启动全过程校核方法，其特征在于，在步骤一前从黑启动专家库中读取待校核黑启动方案路径，路径进行干预修改。
3.如权利要求1所述的基于实时数字仿真的电网黑启动全过程校核方法，其特征在于，对第i个线路，合断路器i，校核合闸瞬间线路i末端操作过电压是否越限，具体标准：对于500kV系统操作过电压允许限值为1154.4kV，对于220kV系统操作过电压允许限值为592.8kV，对于110kV系统操作过电压允许限值为296.4kV。
4.如权利要求1所述的基于实时数字仿真的电网黑启动全过程校核方法，其特征在于，对第i个变电站，校核合闸瞬间变电站i母线操作过电压是否越限具体标准：对于500kV系统操作过电压允许限值为1154.4kV，对于220kV系统操作过电压允许限值为592.8kV，对于110kV系统操作过电压允许限值为296.4kV。
5.如权利要求1所述的基于实时数字仿真的电网黑启动全过程校核方法，其特征在于，校核所有变电站母线工频电压是否越限具体标准：对于500kV系统工频过电压限值为525kV，对于220kV系统工频过电压限值为242kV，对于110kV系统工频过电压限值为121kV。
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