本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)自動(dòng)化，涉及一種孤網(wǎng)控制方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著電力系統(tǒng)日益擴(kuò)大、大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)和西電東送，大容量、遠(yuǎn)距離、超高壓及特高壓輸電、交直流并聯(lián)輸電、大量新能源的集中接入以及電力市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)等特點(diǎn)，使電力系統(tǒng)的穩(wěn)定問(wèn)題比以往更加突出，電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制技術(shù)及穩(wěn)定控制系統(tǒng)在全國(guó)各電網(wǎng)得到普遍應(yīng)用，已成為電網(wǎng)日常運(yùn)行不可或缺的重要組成部分。

2、局部電網(wǎng)故障、極端天氣或地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生以及人為操作失誤均可能導(dǎo)致與主網(wǎng)聯(lián)系薄弱的地區(qū)電網(wǎng)與主網(wǎng)解列，形成局部孤網(wǎng)運(yùn)行的情況。孤網(wǎng)運(yùn)行時(shí)孤網(wǎng)的旋轉(zhuǎn)備用容量較小，承受擾動(dòng)的能力弱，如果控制措施不當(dāng)，極可能出現(xiàn)大面積停電事故。

3、常規(guī)穩(wěn)控系統(tǒng)一般基于預(yù)想事故集進(jìn)行設(shè)計(jì)，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)針對(duì)不同的運(yùn)行方式采取相應(yīng)的控制措施，確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。但對(duì)于故障后的局部孤網(wǎng)，例如在孤網(wǎng)內(nèi)發(fā)電機(jī)因動(dòng)力系統(tǒng)的原因出力突然降低、負(fù)荷的突然增加或減小均可能引起孤網(wǎng)頻率的大幅波動(dòng)，甚至導(dǎo)致孤網(wǎng)失穩(wěn)，常規(guī)基于預(yù)想事故集的控制方案不能完全適應(yīng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種孤網(wǎng)控制方法與系統(tǒng)。

2、本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。本發(fā)明的第一方面提供了一種孤網(wǎng)控制方法，所述方法包括；

3、步驟1：將孤網(wǎng)控制的區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)變電站分為若干高電壓等級(jí)輸電變電站、低電壓等級(jí)負(fù)荷執(zhí)行站和電廠執(zhí)行站，選取其中一個(gè)輸電變電站作為主站；

4、步驟2：在輸電變電站、負(fù)荷執(zhí)行站、電廠執(zhí)行站和主站分別配置系統(tǒng)狀態(tài)處理模塊、負(fù)荷狀態(tài)處理模塊、機(jī)組狀態(tài)處理模塊及綜合處理模塊；

5、步驟3：系統(tǒng)狀態(tài)處理模塊采集輸電變電站到主網(wǎng)的線路與主變的模擬量、開(kāi)關(guān)量，并以此判斷輸電變電站到主網(wǎng)的線路與主變運(yùn)行狀態(tài)及跳閘情況，并將其匯集至主站，以判斷局部電網(wǎng)狀態(tài)，包括跳閘后局部孤網(wǎng)狀態(tài)與持續(xù)孤網(wǎng)狀態(tài)；

6、步驟4：機(jī)組狀態(tài)處理模塊采集電廠執(zhí)行站的機(jī)組模擬量，并以此得出機(jī)組跳閘、計(jì)算機(jī)組出力以及向上可調(diào)節(jié)量、向下可調(diào)節(jié)量以及出力降低情況；負(fù)荷狀態(tài)處理模塊采集負(fù)荷執(zhí)行站的負(fù)荷模擬量，并以此得出負(fù)荷跳閘、負(fù)荷變化情況；

7、步驟5：綜合處理模塊在判斷出局部電網(wǎng)處于跳閘后局部孤網(wǎng)狀態(tài)或在持續(xù)孤網(wǎng)狀態(tài)下發(fā)生故障時(shí)，綜合機(jī)組狀態(tài)處理模塊、負(fù)荷狀態(tài)處理模塊的輸出并結(jié)合孤網(wǎng)頻率變化率采取切機(jī)或切負(fù)荷措施。

8、優(yōu)選地，步驟3中，主站判斷局部電網(wǎng)狀態(tài)的方式具體如下：

9、若滿足下述任一條件則判斷出局部電網(wǎng)處于跳閘后局部孤網(wǎng)狀態(tài)，判出跳閘后局部孤網(wǎng)狀態(tài)后，在局部孤網(wǎng)恢復(fù)與主網(wǎng)的電氣聯(lián)系之前，一直處于持續(xù)孤網(wǎng)狀態(tài)：

10、1)輸電變電站到主網(wǎng)的線路至少有一條跳閘，跳閘后本區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)所有輸電變電站到主網(wǎng)的線路全部在停止運(yùn)行狀態(tài)；

11、2)輸電變電站至少有一臺(tái)主變跳閘，跳閘后本區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)所有輸電變電站與主網(wǎng)相連的主變運(yùn)行狀態(tài)全部在停止運(yùn)行狀態(tài)。

12、優(yōu)選地，步驟4中，機(jī)組狀態(tài)處理模塊在同時(shí)滿足下述條件時(shí)計(jì)算機(jī)組i的向上可調(diào)節(jié)量pxsi：

13、1)機(jī)組i當(dāng)前出力pti小于該機(jī)組i的最大允許出力pmaxi；

14、2)產(chǎn)生功率不平衡量需要采取控制措施的啟動(dòng)前頻率f高于正常波動(dòng)的頻率下限；

15、3)預(yù)先設(shè)定向上可調(diào)節(jié)的上限pxssxi值，以使向上調(diào)節(jié)量不超過(guò)pxssxi；

16、pxsi的計(jì)算式為：

17、pxsi＝min{pmaxi–pti，pxssxi}。

18、優(yōu)選地，步驟4中，機(jī)組狀態(tài)處理模塊在同時(shí)滿足下述條件時(shí)計(jì)算機(jī)組i的向下可調(diào)節(jié)量pxxi：

19、1)機(jī)組i當(dāng)前出力pti大于該機(jī)組i的最小允許出力pmini；

20、2)產(chǎn)生功率不平衡量需要采取控制措施的啟動(dòng)前頻率f低于正常波動(dòng)的頻率上限；

21、3)預(yù)先設(shè)定向下可調(diào)節(jié)的上限pxxsxi，以使向下調(diào)節(jié)量不超過(guò)pxxsxi；

22、pxxi的計(jì)算式為：

23、pxxi＝min{pti–pmini，pxxsxi}。

24、優(yōu)選地，步驟4中，機(jī)組狀態(tài)處理模塊在同時(shí)滿足下述條件時(shí)計(jì)算機(jī)組i的功率降低量pjdi：

25、1)機(jī)組i的當(dāng)前出力pti比設(shè)定時(shí)間間隔dt前的出力p(t-dt)i小且兩者的差值變化量大于設(shè)定門檻pjd_set；

26、2)孤網(wǎng)的頻率的變化率小于0；

27、pjdi的計(jì)算式為：

28、pjdi＝p(t-dt)i-pti。

29、優(yōu)選地，步驟4中，負(fù)荷狀態(tài)處理模塊在同時(shí)滿足下述條件時(shí)計(jì)算負(fù)荷i’的功率增加量plzji’：

30、1)負(fù)荷i’當(dāng)前功率plti’比設(shè)定時(shí)間間隔dt前的功率pl(t-dt)i’大且變化量大于設(shè)定門檻pzj_setl；

31、2)孤網(wǎng)的頻率的變化率小于0；

32、plzji’的計(jì)算式為：

33、plzji’＝plti’-pl(t-dt)i’；

34、在同時(shí)滿足下述條件時(shí)計(jì)算負(fù)荷i’的功率降低量pljdi’：

35、1)負(fù)荷i’當(dāng)前功率plti’比設(shè)定時(shí)間間隔dt前的功率pl(t-dt)i’小且變化量大于設(shè)定門檻pjd_setl；

36、2)孤網(wǎng)的頻率的變化率大于0；

37、pljdi’的計(jì)算式為：

38、pljdi’＝pl(t-dt)i’-plti’。

39、優(yōu)選地，步驟5中，綜合處理模塊在同時(shí)滿足下述條件時(shí)計(jì)算切機(jī)量pqj，并切機(jī)：

40、1)輸電變電站到主網(wǎng)的線路或主變跳閘，且跳閘后進(jìn)入局部孤網(wǎng)狀態(tài)；

41、2)進(jìn)入局部孤網(wǎng)狀態(tài)前局部電網(wǎng)向主網(wǎng)送電，送電功率為pws0,且外送功率大于切機(jī)門檻定值；

42、3)孤網(wǎng)頻率變化率大于0；

43、pqj的計(jì)算式為：

44、

45、pxxi為機(jī)組i的向下可調(diào)節(jié)量；

46、n為孤網(wǎng)內(nèi)運(yùn)行機(jī)組的數(shù)量。

47、優(yōu)選地，步驟5中，綜合處理模塊在同時(shí)滿足下述條件時(shí)計(jì)算切負(fù)荷量pqfh，并切負(fù)荷：

48、1)輸電變電站到主網(wǎng)的線路或主變跳閘，且跳閘后進(jìn)入局部孤網(wǎng)狀態(tài)；

49、2)進(jìn)入局部孤網(wǎng)狀態(tài)前局部電網(wǎng)從主網(wǎng)受電，受電功率psj0大于切負(fù)荷門檻定值；

50、3)孤網(wǎng)頻率變化率小于0；

51、pqfh的計(jì)算式為：

52、

53、pxsi為機(jī)組i的向上可調(diào)節(jié)量；

54、n為孤網(wǎng)內(nèi)運(yùn)行機(jī)組的數(shù)量。

55、優(yōu)選地，步驟5中，在持續(xù)孤網(wǎng)狀態(tài)下發(fā)生故障時(shí)，綜合處理模塊根據(jù)機(jī)組功率、負(fù)荷功率的變化進(jìn)行控制，具體如下：

56、1)統(tǒng)計(jì)機(jī)組功率的損失總量pgloss，包括跳閘機(jī)組的功率之和、被切除機(jī)組的功率之和以及機(jī)組功率降低量pjdi之和；

57、2)統(tǒng)計(jì)負(fù)荷損失的總量plloss，包括跳閘負(fù)荷的功率之和、被切除負(fù)荷的功率之和以及負(fù)荷功率降低量pljdi’之和；

58、3)統(tǒng)計(jì)各負(fù)荷功率增加量plzji’的總和plup；

59、4)計(jì)算總的功率不平衡量：

60、dp＝pgloss-plloss+plup

61、5)若dp大于切負(fù)荷門檻定值且孤網(wǎng)頻率變化率小于0，則采取切負(fù)荷措施，切負(fù)荷量為dp；

62、若dp小于0，且dp的絕對(duì)值大于切機(jī)門檻定值且孤網(wǎng)頻率變化率大于0，則采取切機(jī)措施，切機(jī)量為dp；

63、若上述兩種情況都不滿足，則不采取控制措施。

64、本發(fā)明第二方面提供了一種孤網(wǎng)控制系統(tǒng)，包括：

65、系統(tǒng)狀態(tài)處理模塊，用于采集輸電變電站到主網(wǎng)的線路與主變的模擬量、開(kāi)關(guān)量，并以此判斷輸電變電站到主網(wǎng)的線路與主變運(yùn)行狀態(tài)及跳閘情況，并將其匯集至主站，以判斷局部電網(wǎng)狀態(tài)；

66、機(jī)組狀態(tài)處理模塊，用于采集電廠執(zhí)行站的機(jī)組模擬量，并以此判斷機(jī)組跳閘、計(jì)算機(jī)組出力以及向上可調(diào)節(jié)量、向下可調(diào)節(jié)量以及出力降低情況；

67、負(fù)荷狀態(tài)處理模塊，用于采集負(fù)荷執(zhí)行站的負(fù)荷模擬量，并以此判斷負(fù)荷跳閘、負(fù)荷變化情況；

68、綜合處理模塊，用于在判斷出局部電網(wǎng)處于跳閘后局部孤網(wǎng)狀態(tài)或在持續(xù)孤網(wǎng)狀態(tài)下發(fā)生故障時(shí)，綜合機(jī)組狀態(tài)處理模塊、負(fù)荷狀態(tài)處理模塊的輸出并結(jié)合孤網(wǎng)頻率變化率采取切機(jī)或切負(fù)荷措施。

69、一種終端，包括處理器及存儲(chǔ)介質(zhì)；所述存儲(chǔ)介質(zhì)用于存儲(chǔ)指令；所述處理器用于根據(jù)所述指令進(jìn)行操作以執(zhí)行所述方法的步驟。

70、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述方法的步驟。

71、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果至少包括：

72、本發(fā)明通過(guò)系統(tǒng)狀態(tài)處理模塊、機(jī)組狀態(tài)處理模塊、負(fù)荷狀態(tài)處理模塊及綜合處理模塊進(jìn)行孤網(wǎng)控制時(shí)，將控制分成跳閘形成局部孤網(wǎng)的孤網(wǎng)事故控制與持續(xù)孤網(wǎng)期間的孤網(wǎng)狀態(tài)控制，并提出了在孤網(wǎng)事故控制過(guò)程中機(jī)組向上可調(diào)節(jié)量的計(jì)算條件與公式、機(jī)組向下可調(diào)節(jié)量的計(jì)算條件與公式，將其應(yīng)用到控制量的計(jì)算中，充分利用了機(jī)組的調(diào)節(jié)能力，降低了孤網(wǎng)事故的控制量。在孤網(wǎng)事故控制過(guò)程中除對(duì)常規(guī)的機(jī)組跳閘、負(fù)荷跳閘進(jìn)行分析外，還對(duì)孤網(wǎng)內(nèi)的機(jī)組功率降低、負(fù)荷功率降低、負(fù)荷功率增加進(jìn)行分析，并提出了機(jī)組功率降低量、負(fù)荷功率降低量、負(fù)荷功率增加量的計(jì)算條件與計(jì)算公式，以在持續(xù)孤網(wǎng)狀態(tài)下發(fā)生故障時(shí)進(jìn)行控制。

73、本發(fā)明通過(guò)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)、跳閘狀態(tài)的判斷、機(jī)組狀態(tài)判斷、負(fù)荷狀態(tài)判斷及高電壓等級(jí)輸電變電站(包括主站)與低電壓等級(jí)負(fù)荷執(zhí)行站及電廠執(zhí)行站的協(xié)調(diào)配合，可提高孤網(wǎng)控制的可靠性，降低孤網(wǎng)頻率大幅波動(dòng)甚至失穩(wěn)的概率。