CN109768556A - 一种电力系统超低频振荡风险评估方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电力系统超低频振荡风险评估方法，包括以下步骤：在给定电力系统运行方式下，提取电力系统的运行参数，所述运行参数包括水电机组容量、总装机容量；在给定电力系统运行方式下，计算水电机组比例指标；在给定电力系统运行方式下，改变20%的系统输送功率，计算功率阻尼敏感度指标；对该电力系统运行方式下的超低频振荡风险进行评估，若计算所得的水电机组比例指标与功率阻尼敏感度指标同时符合电力系统存在超低频振荡风险的条件，则电力系统存在超低频振荡风险。本发明方法可评估电力系统是否存在超低频振荡，保证电力系统的运行安全。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统低频振荡技术领域，特别是一种电力系统超低频振荡风险评估方法。
背景技术
近年来实际电网中出现了一些频率低于传统低频振荡频率范围的振荡事件，这是一种与低频振荡机理不同的振荡，并非发电机转子间的相对振荡，而是电力系统一次调频过程小扰动不稳定发生振荡，属于频率稳定的范畴，其称为超低频频率振荡。对照电力系统稳定性的分类，低频振荡属于功角稳定的范畴，而超低频频率振荡属于频率稳定的范畴，而非功角稳定问题。
已出现的电力系统超低频率振荡具备以下几个特征：1)振荡频率一般低于0.1Hz，显著低于0.2～2.0Hz低频振荡的范畴；2)超低频率振荡较易在直流孤岛送出系统或孤网系统中发生；3)常规电力系统稳定器对振荡没有明显的抑制作用；4)超低频率振荡发生时机组调速系统有明显响应。目前，对电力系统超低频振荡还未有较为有效的感知方法，难于准确评估电力系统是否存在超低频振荡风险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电力系统超低频振荡风险评估方法，有效评估电力系统是否存在超低频振荡。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种电力系统超低频振荡风险评估方法，包括以下步骤：
步骤1：在当前电力系统运行方式下，提取电力系统的运行参数，所述运行参数包括水电机组容量、总装机容量；
步骤2：在当前电力系统运行方式下，计算水电机组比例指标，所述水电机组比例指标计算公式为：水电机组容量/总装机容量×100％；
步骤3：在当前电力系统运行方式下，改变20％的系统输送功率，计算功率阻尼敏感度指标，所述功率阻尼敏感度指标的计算公式为：其中，ζ为功率改变后电力系统的阻尼比，ζ0为功率改变前电力系统的阻尼比；
步骤4：对该电力系统运行方式下的超低频振荡风险进行评估，若计算所得的水电机组比例指标与功率阻尼敏感度指标同时符合电力系统存在超低频振荡风险的条件，则电力系统存在超低频振荡风险。
进一步的，若计算所得的水电机组比例指标与功率阻尼敏感度指标同时大于等于50％，则系统存在超低频振荡风险。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过本发明所提出的超低频振荡评估方法对电力系统的超低频振荡风险进行评估，即评估电力系统是否存在超低频振荡，保证电力系统的运行安全。
附图说明
图1是电力系统在运行方式1下的仿真验证结果。
图2是对电力系统运行方式1进行调整后的仿真验证结果。
图3是电力系统在运行方式2下的仿真验证结果。
图4是对电力系统运行方式2进行调整后的仿真验证结果。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明一种电力系统超低频振荡风险评估方法，包括以下步骤：
步骤1：在当前电力系统运行方式下，提取电力系统的运行参数，所述运行参数包括水电机组容量、总装机容量；步骤2：在当前电力系统运行方式下，计算水电机组比例指标，所述水电机组比例指标计算公式为：水电机组容量/总装机容量×100％；步骤3：在当前电力系统运行方式下，改变20％的系统输送功率，计算功率阻尼敏感度指标，所述功率阻尼敏感度指标的计算公式为：其中，ζ为功率改变后电力系统的阻尼比，ζ0为功率改变前电力系统的阻尼比；步骤4：对该电力系统运行方式下的超低频振荡风险进行评估，若计算所得的水电机组比例指标与功率阻尼敏感度指标同时符合电力系统存在超低频振荡风险的条件，则电力系统存在超低频振荡风险。一般情况下，若计算所得的水电机组比例指标与功率阻尼敏感度指标同时大于等于50％，则系统存在超低频振荡风险。
若计算结果显示电力系统存在超低频振荡风险，则对电力系统运行方式进行调整，调整方法为：降低水电机组出力至50％以下；或者增加电力系统与主网的联络线以减少功率阻尼敏感度至50％以下。
下面以某电网为例进行计算并验证。
方案一：
对电力系统运行方式1下的水电机组比例指标与功率阻尼敏感度指标进行计算，结果如下所示：
根据评估，电力系统在运行方式1下存在超低频振荡风险，对运行方式1进行仿真验证如图1所示。可见，电力系统出现了0.066Hz超低频振荡，需要对电力系统运行方式进行调整。选择调整水电机组比例，将水电机组比例降低至40％，则调整后电力系统相关指标计算为：
根据评估，调整后电力系统不存在超低频振荡风险，进行仿真验证如图2所示，仿真与计算结果一致，证明本发明所提风险评估方法与改善措施有效。
方案二：
对电力系统指定运行方式2下的水电机组比例指标与功率阻尼敏感度指标进行计算，结果如下所示：
根据评估，电力系统在运行方式2下存在超低频振荡风险，对运行方式2进行仿真验证如图3所示，可见，电力系统出现了0.066Hz超低频振荡，需要对系统运行方式进行调整。选择增加两条电力系统与主网的联络线，则调整后电力系统相关指标计算为：
根据评估，调整后电力系统不存在超低频振荡风险，进行仿真验证如图4所示，仿真与计算结果一致，证明本发明所提风险评估与改善措施有效。
Claims (2)
1.一种电力系统超低频振荡风险评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：在当前电力系统运行方式下，提取电力系统的运行参数，所述运行参数包括水电机组容量、总装机容量；
步骤2：在当前电力系统运行方式下，计算水电机组比例指标，所述水电机组比例指标的计算公式为：水电机组容量/总装机容量×100％；
步骤3：在当前电力系统运行方式下，改变20％的电力系统输送功率，计算功率阻尼敏感度指标，所述功率阻尼敏感度指标的计算公式为：其中，ζ为功率改变后电力系统的阻尼比，ζ0为功率改变前电力系统的阻尼比；
步骤4：对该电力系统运行方式下的超低频振荡风险进行评估，若计算所得的水电机组比例指标与功率阻尼敏感度指标同时符合电力系统存在超低频振荡风险的条件，则电力系统存在超低频振荡风险。
2.如权利要求1所述的一种电力系统超低频振荡风险评估方法，其特征在于，若计算所得的水电机组比例指标与功率阻尼敏感度指标同时大于等于50％，则电力系统存在超低频振荡风险。
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