CN111030121A - 一种获取特高压电网断线后的电网潮流分布的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种获取特高压电网断线后的电网潮流分布的方法及系统，属于特高压输电技术领域。本发明方法，包括：获取特高压电网线路的电抗和特高压电网的母线信息，生成潮流计算数据；确定特高压电网的待断线的线路，对潮流计算数据中的待断线的线路的电抗进行标记，并对特高压电网的待断线的线路实施断线操作，根据标记的待断线的线路的电抗，获取断线后的潮流计算数据；对断线后的潮流计算数据进行潮流计算，获取潮流计算结果，当潮流计算结果收敛时，确定特高压电网断线后的电网潮流分布。本发明在不使用暂态稳定仿真工具对特高压电网进行长时间数值仿真的情况下，能够得到特高压线路断线后电网潮流分布。

Description

一种获取特高压电网断线后的电网潮流分布的方法及系统
技术领域
本发明涉及特高压输电技术领域，并且更具体地，涉及一种获取特高压电网断线后的电网潮流分布的方法及系统。
背景技术
静态安全分析直接在潮流数据中进行线路开断操作，相比于暂稳中进行线路开断操作，具有计算速度快等优点，因此在电力系统安全稳定分析计算领域获得了广泛的应用。
但在重载的特高压线路上进行线路开断操作后，潮流计算极易不收敛。为了获得重载的特高压线路断线后的潮流分布，通常需借助暂态稳定仿真工具，进行计算量甚大的暂态稳定仿真。
通常是无功/电压问题导致了特高压线路断线后的潮流计算不收敛。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种获取特高压电网断线后的电网潮流分布的方法，包括：
获取特高压电网线路的电抗和特高压电网的母线信息，根据特高压电网线路的电抗和特高压电网的母线信息，生成潮流计算数据；
确定特高压电网的待断线的线路，对潮流计算数据中的待断线的线路的电抗进行标记，并对特高压电网的待断线的线路实施断线操作，根据标记的待断线的线路的电抗，获取断线后的潮流计算数据；
对断线后的潮流计算数据进行潮流计算，获取潮流计算结果，当潮流计算结果收敛时，确定特高压电网断线后的电网潮流分布。
可选的，潮流计算结果不收敛时，撤销断线线路的断线操作，并根据标记的待断线的线路的电抗，确定撤销断线操作后的潮流计算数据；
对撤销断线操作后的潮流计算数据进行潮流计算，获取特高压电网母线电压值，当母线电压值超出预设阈值时，设置特高压电网母线电压幅值保持恒定，确定设置后的潮流计算数据，修改待断线的线路的电抗为标记的待断线的线路的电抗的2倍，对修改后电抗的待断线的线路进行断线操作。
可选的，预设阈值为1.1p.u.至0.9p.u.。
可选的，特高压电网母线电压幅值的恒定值为1.0p.u.。
可选的，母线信息，包括：母线节点类型、母线电压幅值和母线电压相位。
本发明还提出了一种获取特高压电网断线后的电网潮流分布的系统，包括：
采集模块，获取特高压电网线路的电抗和特高压电网的母线信息，根据特高压电网线路的电抗和特高压电网的母线信息，生成潮流计算数据；
控制模块，确定特高压电网的待断线的线路，对潮流计算数据中的待断线的线路的电抗进行标记，并对特高压电网的待断线的线路实施断线操作，根据标记的待断线的线路的电抗，获取断线后的潮流计算数据；
计算模块，对断线后的潮流计算数据进行潮流计算，获取潮流计算结果，当潮流计算结果收敛时，确定特高压电网断线后的电网潮流分布。
可选的，潮流计算结果不收敛时，撤销断线线路的断线操作，并根据标记的待断线的线路的电抗，确定撤销断线操作后的潮流计算数据；
对撤销断线操作后的潮流计算数据进行潮流计算，获取特高压电网母线电压值，当母线电压值超出预设阈值时，设置特高压电网母线电压幅值保持恒定，确定设置后的潮流计算数据，修改待断线的线路的电抗为标记的待断线的线路的电抗的2倍，对修改后电抗的待断线的线路进行断线操作。
可选的，预设阈值为1.1p.u.至0.9p.u.。
可选的，特高压电网母线电压幅值的恒定值为1.0p.u.。
可选的，母线信息，包括：母线节点类型、母线电压幅值和母线电压相位。
本发明在不使用暂态稳定仿真工具对特高压电网进行长时间数值仿真的情况下，能够得到特高压线路断线后电网潮流分布。
附图说明
图1为一种获取特高压电网断线后的电网潮流分布的方法流程图；
图2为一种获取特高压电网断线后的电网潮流分布的系统结构图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
本发明提出了一种获取特高压电网断线后的电网潮流分布的方法，如图1所示，包括：
获取特高压电网线路的电抗和特高压电网的母线信息，根据特高压电网线路的电抗和特高压电网的母线信息，生成潮流计算数据；
母线信息，包括：母线节点类型、母线电压幅值和母线电压相位。
确定特高压电网的待断线的线路，对潮流计算数据中的待断线的线路的电抗进行标记，并对特高压电网的待断线的线路实施断线操作，根据标记的待断线的线路的电抗，获取断线后的潮流计算数据；
对断线后的潮流计算数据进行潮流计算，获取潮流计算结果，当潮流计算结果收敛时，确定特高压电网断线后的电网潮流分布。
潮流计算结果不收敛时，撤销断线线路的断线操作，并根据标记的待断线的线路的电抗，确定撤销断线操作后的潮流计算数据；
对撤销断线操作后的潮流计算数据进行潮流计算，获取特高压电网母线电压值，当母线电压值超出预设阈值时，设置特高压电网母线电压幅值保持恒定，确定设置后的潮流计算数据，修改待断线的线路的电抗为标记的待断线的线路的电抗的2倍，对修改后电抗的待断线的线路进行断线操作。
预设阈值为1.1p.u.至0.9p.u.。
特高压电网母线电压幅值的恒定值为1.0p.u.。
下面结合实施例对本发明进行进一步的说明：
在我国某实际电网的高峰负荷运行方式下，存在一个重要的由三回特高压线路构成的断面，将该断面中欲断开特高压线路记为LineBreak，其余两回特高压线路分别记为Line2和Line3，在LineBreak断线之前，LineBreak，Line2和Line3三回线路上传输有功功率分别为5359MW、2583MW和2583MW，在潮流计算数据中读取LineBreak的电抗LBr＝0.003p.u.
如在该运行方式下LineBreak直接断线，则潮流计算不收敛。
确定LBr＝0.006p.u.，读取LineBreak断线之前的潮流计算结果，LineBreak，Line2和Line3三回线路上传输有功功率分别为3500MW、3510MW和3510MW，在LineBreak断线之后，潮流计算不收敛。
确定LBr＝0.012p.u.，读取LineBreak断线之前的潮流计算结果，LineBreak，Line2和Line3三回线路上传输有功功率分别为2100MW、4210MW和4210MW，在LineBreak断线之后，潮流计算不收敛。
确定LBr＝0.024p.u.，读取LineBreak断线之前的潮流计算结果，LineBreak，Line2和Line3三回线路上传输有功功率分别为1170MW、4670MW和4670MW，在LineBreak断线之后，潮流计算不收敛。
确定LBr＝0.048p.u.，读取LineBreak断线之前的潮流计算结果，LineBreak，Line2和Line3三回线路上传输有功功率分别为620MW、4950MW和4950MW，在LineBreak断线之后，潮流计算收敛，Line2和Line3两回线路上传输有功功率分别为5290MW和5290MW。
本发明还提出了一种获取特高压电网断线后的电网潮流分布的系统200，包括：
采集模块201，获取特高压电网线路的电抗和特高压电网的母线信息，根据特高压电网线路的电抗和特高压电网的母线信息，生成潮流计算数据；
母线信息，包括：母线节点类型、母线电压幅值和母线电压相位。
控制模块202，确定特高压电网的待断线的线路，对潮流计算数据中的待断线的线路的电抗进行标记，并对特高压电网的待断线的线路实施断线操作，根据标记的待断线的线路的电抗，获取断线后的潮流计算数据；
计算模块203，对断线后的潮流计算数据进行潮流计算，获取潮流计算结果，当潮流计算结果收敛时，确定特高压电网断线后的电网潮流分布。
潮流计算结果不收敛时，撤销断线线路的断线操作，并根据标记的待断线的线路的电抗，确定撤销断线操作后的潮流计算数据；
对撤销断线操作后的潮流计算数据进行潮流计算，获取特高压电网母线电压值，当母线电压值超出预设阈值时，设置特高压电网母线电压幅值保持恒定，确定设置后的潮流计算数据，修改待断线的线路的电抗为标记的待断线的线路的电抗的2倍，对修改后电抗的待断线的线路进行断线操作。
预设阈值为1.1p.u.至0.9p.u.。
特高压电网母线电压幅值的恒定值为1.0p.u.。
本发明在不使用暂态稳定仿真工具对特高压电网进行长时间数值仿真的情况下，能够得到特高压线路断线后电网潮流分布。
本发明充分利用以下几类因素获取特高压线路断线后电网潮流分布：
当前主流潮流计算程序中允许设置特定母线电压幅值保持恒定，因此有助于潮流计算的收敛。
当前主流潮流计算程序中能够输出电压偏高或偏低的母线列表，因而可以在潮流改变过程中监视电压剧烈变化的母线，并针对性采取电压调节措施。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种获取特高压电网断线后的电网潮流分布的方法，所述方法包括：
获取特高压电网线路的电抗和特高压电网的母线信息，根据特高压电网线路的电抗和特高压电网的母线信息，生成潮流计算数据；
确定特高压电网的待断线的线路，对潮流计算数据中的待断线的线路的电抗进行标记，并对特高压电网的待断线的线路实施断线操作，根据标记的待断线的线路的电抗，获取断线后的潮流计算数据；
对断线后的潮流计算数据进行潮流计算，获取潮流计算结果，当潮流计算结果收敛时，确定特高压电网断线后的电网潮流分布。
2.根据权利要求1所述的方法，所述潮流计算结果不收敛时，撤销断线线路的断线操作，并根据标记的待断线的线路的电抗，确定撤销断线操作后的潮流计算数据；
对撤销断线操作后的潮流计算数据进行潮流计算，获取特高压电网母线电压值，当母线电压值超出预设阈值时，设置特高压电网母线电压幅值保持恒定，确定设置后的潮流计算数据，修改待断线的线路的电抗为标记的待断线的线路的电抗的2倍，对修改后电抗的待断线的线路进行断线操作。
3.根据权利要求2所述的方法，所述预设阈值为1.1p.u.至0.9p.u.。
4.根据权利要求2所述的方法，所述特高压电网母线电压幅值的恒定值为1.0p.u.。
5.根据权利要求1所述的方法，所述母线信息，包括：母线节点类型、母线电压幅值和母线电压相位。
6.一种获取特高压电网断线后的电网潮流分布的系统，所述系统包括：
采集模块，获取特高压电网线路的电抗和特高压电网的母线信息，根据特高压电网线路的电抗和特高压电网的母线信息，生成潮流计算数据；
控制模块，确定特高压电网的待断线的线路，对潮流计算数据中的待断线的线路的电抗进行标记，并对特高压电网的待断线的线路实施断线操作，根据标记的待断线的线路的电抗，获取断线后的潮流计算数据；
计算模块，对断线后的潮流计算数据进行潮流计算，获取潮流计算结果，当潮流计算结果收敛时，确定特高压电网断线后的电网潮流分布。
7.根据权利要求6所述的系统，所述潮流计算结果不收敛时，撤销断线线路的断线操作，并根据标记的待断线的线路的电抗，确定撤销断线操作后的潮流计算数据；
对撤销断线操作后的潮流计算数据进行潮流计算，获取特高压电网母线电压值，当母线电压值超出预设阈值时，设置特高压电网母线电压幅值保持恒定，确定设置后的潮流计算数据，修改待断线的线路的电抗为标记的待断线的线路的电抗的2倍，对修改后电抗的待断线的线路进行断线操作。
8.根据权利要求7所述的系统，所述预设阈值为1.1p.u.至0.9p.u.。
9.根据权利要求7所述的系统，所述特高压电网母线电压幅值的恒定值为1.0p.u.。
10.根据权利要求6所述的系统，所述母线信息，包括：母线节点类型、母线电压幅值和母线电压相位。
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