一种电网未来态交流潮流生成方法

摘要

本发明涉及一种电网未来态交流潮流生成方法。该方法包括以下步骤：1）选择一个电网实时运行断面作为初始断面；2）获取电网发电计划数据；3）获取电网检修计划数据；4）获取母线负荷预测数据；5）获取联络线计划数据；6）驱动一次电网潮流计算；7）计算联络线功率偏差值；8）修正负荷注入；9）驱动一次电网潮流计算；10）设定每个发电机参与出力调整状态为初始设定值，从发电机的额定参数中获取；11）保存调整完成后的电网断面，成功生成未来态潮流。本发明以真实电网运行断面为基础，充分考虑发电计划、检修计划、联络线交易计划、母线负荷预测数据等未来预测和计划数据，自动调整并生成未来态交流潮流；提供准确的未来态预报潮流结果，为计划安全校核提供了完整的基础潮流数据。

说明书

技术领域

本发明属于电力系统调度自动控制技术领域，特别涉及一种电网未来态交流潮流生成方法。

背景技术

为了保证电网安全经济运行，需要根据预测的电网负荷制定电网的发电计划、检修计划、联络线交易计划，并针对制定的计划进行电网安全评估。传统的计划系统通常采用直流潮流的方式来进行未来态电网潮流的安全评估，由于直流潮流没有考虑无功、电压的影响，计算结果误差较大，影响了电网预报潮流的准确性。在直流潮流基础上进行的自动故障扫描也存在较大误差，对于电网安全可能造成严重隐患。

发明内容

本发明的目的是为了解决未来态交流潮流断面难以准确生成的问题，提出一种电网未来态交流潮流生成方法。本发明以真实电网运行断面为基础，充分考虑发电计划、检修计划、联络线交易计划、母线负荷预测数据等未来预测和计划数据，自动调整并生成未来态交流潮流。交流潮流严格满足发电计划制定的电网机组出力、检修计划制定的开关刀闸运行方式变化、联络线交易计划制定的联络线潮流，提供准确的未来态预报潮流结果，为计划安全校核提供了完整的基础潮流数据。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案为：一种电网未来态交流潮流生成方法，其特征在于,该方法包括以下步骤：

1）选择一个电网实时运行断面作为初始断面，调整电网运行方式和发电负荷出力使初始断面符合电网典型运行断面要求；并保存该断面数据作为未来态交流潮流的基础断面。

2）获取电网发电计划数据，根据设定的未来态潮流时间，获取每个发电机组有功出力；在基础断面中，设定每个发电机的有功出力为发电计划有功出力；设定每个发电机参与出力调整状态为不参加调整，表示该类型机组在潮流计算过程中电网出现功率缺额时，机组出力不变。

3）获取电网检修计划数据，根据设定的未来态潮流时间，获取检修计划中开关刀闸状态变化；在基础断面中，设定变化的开关刀闸状态。

4）获取母线负荷预测数据，根据设定的未来态潮流时间，获取母线负荷预测中负荷有功、无功潮流；在基础断面中，设定负荷的有功、无功注入潮流与母线负荷预测中负荷有功、无功潮流一致。

5）获取联络线计划数据，根据设定的未来态潮流时间，获取系统联络线计划有功总加值                                                ；设定与联络线相连的发电机为外网机组；设定外网机组参与出力调整状态为自动调整，表示该类型机组在潮流计算过程中电网出现功率缺额时，机组出力将自动变化以平衡电网负荷。

6）驱动一次电网潮流计算，从潮流计算结果中获取联络线实际总加值。由于只有外网机组参与自动调整，电网发电与负荷的不平衡功率缺额只能由外网机组承担，值由潮流计算出的实际外网机组出力决定。

7）计算联络线功率偏差值；

8）修正负荷注入。根据联络线偏差调整负荷注入潮流，将联络线的偏差考虑全网损耗后分配到每个负荷注入，为下次潮流计算提供修正后的负荷注入；

9）驱动一次电网潮流计算，获取计算出的联络线实际总加值、联络线功率偏差值； 当联络线功率偏差值小于联络线偏差设定值（通常设为0.005*）时，自动修正电网负荷结束，进入步骤10）；当联络线功率偏差值大于联络线偏差设定值时，7）-9）循环实现电网负荷修正；

10）设定每个发电机参与出力调整状态为初始设定值，从发电机的额定参数中获取。

11）保存调整完成后的电网断面，成功生成未来态潮流。

本发明的方法的有益效果为：

本发明一方面以真实电网运行断面为基础，充分考虑发电计划、检修计划、联络线交易计划、母线负荷预测数据等未来预测和计划数据，生成的电网潮流断面完成符合计划要求。另一方面，对于计划机组出力与预测负荷的偏差，通过自动修正电网负荷，精确匹配机组出力计划。交流预报潮流准确性高，收敛性好，有利于在此潮流基础上开展精确的安全校核，提高电网安全性。

本发明的优点总结如下:

充分考虑发电计划、检修计划、联络线交易计划、母线负荷预测数据等未来预测和计划数据，预测潮流结果准确。

按照母线负荷预测给出的预测负荷，自动修正电网负荷，精确匹配机组出力计划。计算速度快，计算误差小。

附图说明

图1为本发明一实施例所述电网未来态交流潮流生成方法的总体流程框图。

具体实施方式

本发明提出的电网未来态交流潮流生成方法，结合附图及实施例详细说明如下:

本发明提出的电网未来态交流潮流生成方法,如图1所示,包括以下步骤：

1）选择一个电网实时运行断面作为初始断面，调整电网运行方式和发电负荷出力使初始断面符合电网典型运行断面要求。保存该断面数据作为未来态交流潮流的基础断面。

2）获取电网发电计划数据，根据设定的未来态潮流时间，获取每个发电机组有功出力。在基础断面中，设定每个发电机的有功出力为发电计划有功出力；设定每个发电机参与出力调整状态为不参加调整，表示该类型机组在潮流计算过程中电网出现功率缺额时，机组出力不变。

3）获取电网检修计划数据，根据设定的未来态潮流时间，获取检修计划中开关刀闸状态变化。在基础断面中，设定变化的开关刀闸状态。

4）获取母线负荷预测数据，根据设定的未来态潮流时间，获取母线负荷预测中负荷有功、无功潮流。在基础断面中，设定负荷的有功、无功注入潮流与母线负荷预测中负荷有功、无功潮流一致。

5）获取联络线计划数据，根据设定的未来态潮流时间，获取系统联络线计划有功总加值。设定与联络线相连的发电机为外网机组；设定外网机组参与出力调整状态为自动调整，表示该类型机组在潮流计算过程中电网出现功率缺额时，机组出力将自动变化以平衡电网负荷。

6）驱动一次电网潮流计算，从潮流计算结果中获取联络线实际总加值。由于只有外网机组参与自动调整，电网发电与负荷的不平衡功率缺额只能由外网机组承担，值由潮流计算出的实际外网机组出力决定。

7）计算联络线功率偏差值：

                     (1)

8）修正负荷注入。根据联络线偏差调整负荷注入潮流，将联络线的偏差考虑全网损耗后分配到每个负荷注入，为下次潮流计算提供修正后的负荷注入；具体步骤如下：

①  对于上次潮流计算结果，计算全网发电机组出力值，全网负荷注入值：

           (2)

                      (3)

式（2）中, NG表示电网中的所有机组；表示第j个机组的有功出力值，可以从潮流计算结果中获取；表示第j个机组的厂用电率，可以从发电机的额定参数中获取，通常其数值范围为0-0.2之间；

式（3）中, ND表示电网中的所有负荷；表示第j个负荷的有功注入值，可以从潮流计算结果中获取； 

②  对于上次潮流计算结果，计算全网网损率：

                   (4)

③  对于上次潮流计算结果，计算负荷调整系数：

                (5)

④  修正所有负荷注入值：

                    (6)

9）驱动一次电网潮流计算，获取计算出的联络线实际总加值、联络线功率偏差值； 当联络线功率偏差值小于联络线偏差设定值（通常设为0.005*）时，自动修正电网负荷结束，进入步骤10）；当联络线功率偏差值大于联络线偏差设定值时，7）-9）循环实现电网负荷修正；

10）设定每个发电机参与出力调整状态为初始设定值，从发电机的额定参数中获取。

11）保存调整完成后的电网断面，成功生成未来态潮流。