考虑220kV以下电源的电网稳定计算数据构建方法_2

文档序号:9329597阅读:来源:国知局
35kV及以下电网简化等值为负荷,若等值负荷为负负荷,则为 该负负荷母线所接电网重新构建稳定计算数据(将电网等效为等值发电机、等值阻抗和等 值负荷,由这三种模型参数组成的数据);以此构建了更符合实际的电网稳定计算数据,能 更好地描述系统在暂态扰动后220kV以下电网并网电源的动态特性。
[0035] 本发明的有益效果是:
[0036] 1.使用该方法可提高稳定计算数据的精确度。
[0037] 本方法考虑了 220kV以下电源对电网稳定性的影响,通过上网负荷百分比来区分 影响程度高与低的地区电网,对影响程度高札> 16%)的地区电网构建更详细的稳定计 算数据,因此其精确度相比于当前使用的稳定计算数据的构建方法有所提高,且更接近实 际电网的运行特性。
[0038] 2.本稳定计算数据的构建方法具有较强实用性。
[0039] 本方法原始数据通过对电网进行调查统计便可得到,不依赖于实时动态数据,因 此更容易获得原始数据;本方法对原始数据处理的公式比较简单易于计算。因此本方法实 用性较强。
[0040] 3.使用该方法构建的稳定计算数据,在做暂态稳定仿真计算时,能避免PSASP在 暂态稳定计算中强制转换负负荷的稳定计算数据时造成的计算结果偏差。
[0041] 在暂态稳定计算中,PSASP会自动将负负荷的模型转换为恒阻抗模型参与计算,由 于恒阻抗在暂稳计算过程中不能给系统提供无功支撑,也不能为其所在区域系统提供恒定 有功,因此在暂态稳定计算时,负负荷不能描述在负荷侧的并网电源向IlOkV或220kV变电 站送入有功的暂态特性,从而给计算结果带来较大的偏差。使用本发明方法,通过地区负荷 上网百分比判断出负负荷对暂态稳定计算结果影响较大的地区,为该地区内IlOkV及以下 电网中并网电源均建立了适用于电网安全稳定计算的发电机模型及参数,从而避免了大量 负负荷带来的暂态稳定计算结果偏差。
[0042] 下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。
【附图说明】
[0043] 图1是A省电网各地区及其联络线示意图。
[0044] 图2是1041母线所接IOkV电网电力接线图。
【具体实施方式】
[0045] 本发明方法以图1所示的某A省电网各地区及主要联络接线为例予以说明。
[0046] 见图1,A省共由5个地区电网组成,按如下步骤构建A省电网考虑220kV以下电 源的稳定计算数据:
[0047] 1.统计地区电网负负荷总有功功率Σ& α为地区电网编号,匕为地区i中的负 荷,i = 1,2, 3, 4, 5) :A省的负负荷分布情况见表1所示,A省的负负荷分布在1地区和4地 区,这两个地区电网所属全部220kV变电站的负负荷均接在220kV变电站的IlOkV母线侧, 如表1所示,1地区共有7个IlOkV母线接有负负荷,4地区共有2个,A省的2、3、5地区均 没有负负荷。将地区电网所属全部220kV变电站的负负荷有功相加,得到A省5个地区 电网负负荷总有功功率1& (i = 1,2, 3, 4, 5),如表2所示。 ?
[0048] 表1 A省电网负负荷分布情况(单位:MW)
[0049]
[0050] 表2 A省各地区电网负负荷总有功功率ΣΡ?·(单位:MW) i
[0051]
[0052]
[0053] 2.统计地区电网并网机组总有功出力ΣΡ。(i为地区电网编号,Pe为地区i中的 开机机组的有功功率,i = 1,2,3,4,5):根据A省5个地区220kV及以上电网并网机组的 开机情况(其中1地区和4地区开机机组较多,而2、3、5地区开机机组较少),将各个地区 220kV及以上电网中开机机组的有功功率分别相加,得到与5个地区相对应的电网并网机 组总有功出力ΣΡ(Ι (i = 1,2, 3, 4, 5),如表3所示。 i
[0054] 表3 A省各地区电网并网机组总有功出力0 (单位:Mff)
[0055]
[0056] 3.计算i地区上网负荷百分比Ki:
[0057]
[0058] 将步骤1、2的统计结果代入&定义公式(1.1),计算得到A省5个地区地区上网 负荷占总有功发电的百分比,即上网负荷百分比K 1Q = 1,2, 3, 4, 5),如表4所示。
[0059] 表4 A省各地区上网负荷百分比
[0060]
[0061]
[0062] 4.构建K1S 16%的地区电网稳定计算数据:
[0063] 根据步骤3及表4所示的计算结果,选择步骤3中K1S 16%的各地区电网的实际 电网结构,A省K1S 16%的地区是2、3、4、5地区,根据这4个地区实际电网的结构,为220kV 及以上实际电网中所有电力系统元件及控制装置(包括发电机、发电机励磁系统及其附加 控制系统、发电机原动机及调速系统、线路和变压器以及无功补偿装置)建立适用于电网 安全稳定计算的详细模型和参数,IlOkV及以下电网均简化等值为负荷,挂在220kV变电站 的IlOkV侧。上述地区电网的稳定计算数据由地区电网中各电力系统元件、控制装置及负 荷的详细模型和参数构成,其模型及参数以及电网的简化等值均按照国家电网安全稳定计 算技术规范(Q/GDW404-2010)构建:
[0064] 4. 1电力系统元件发电机的稳定计算数据包括发电机是否开机、所接的母线名、数 据单位(标么值、有名值)、有功功率Pp无功功率%、额定容量Sb、额定功率Pn、同步发电 机模型参数、励磁系统及其附加控制系统模型参数、原动机及调速系统模型参数。根据发电 机在地区电网中的开机情况、分布、铭牌参数确定前7个计算数据,后3个数据通过建模得 到。目前,我国各省市已经完成了 220kV及以上电网中并网机组同步发电机的建模工作,在 省电力调度部门有丰富的经过实测并建立好的同步发电机模型参数可供使用,即便对已投 产但尚未完成参数实测或尚未投产的发电机,也可参考已建模的同类型设备的模型参数。
[0065] 依据规范(Q/GDW404-2010)对发电机同步发电机模型的相关规定一一"同步发电 机应采用考虑阻尼绕组的次暂态电势(E" d、E" q)变化的详细模型,建议隐级(汽轮)发 电机采用5~6阶次暂态电势变化模型,凸级(水轮)发电机采用5阶次暂态电势变化模 型,同步调相机按无机械功率输入的发电机处理。",A省2、3、4、5地区中并网机组的同步发 电机模型均采用5阶次暂态电势变化模型,即PSASP 6. 28版中同步发电机模型型号为3的 模型,模型型号对应的模型及参数可参考PSASP基础数据库手册。
[0066] 依据规范(Q/GDW404-2010)对发电机励磁系统及其附加控制系统模型的相关规 定一一"应考虑发电机组的励磁系统及其附加控制系统(如电力系统稳定器PSS)的作用, 根据这些系统实际装置的调节特性,选用适当的标准仿真模型,其参数原则上应采用实测 参数或同类型系统的实测参数,或(特殊地)采用自定义模型。",A省2、3、4、5地区中220kV 及以上电网的并网机组全部考虑了调压器的作用、部分考虑了 PSS模型的作用。模型参数 方面,这四个地区大部分采用了 12型调压器模型及参数,少量采用1、3、6、7、8、14型调压器 模型;PSS的模型大部分采用4型PSS模型及参数,少量采用1、2型。对模型型号所指代的 模型及参数的说明可参考PSASP基础数据库手册。
[0067] 依据规范(Q/GDW404-2010)对发电机原动机及调速系统模型的相关规定--"进 行电力系统稳定计算时,应考虑发电机组的原动机及调速系统。原动机及调速系统的参数 原则上应采用实测参数或制造厂家提供的出厂参。",A省2、3、4、5地区中220kV及以上电 网的并网机组出3地区有一台25丽发电机不考虑其原动机及调速系统,其他所有机组均 考虑了原动机及调速系统,且模型型号是1,对模型型号所指代的模型及参数的说明可参考 PSASP基础数据库手册。
[0068] 4. 2依据规范(Q/GDW404-2010),线路和变压器一般按π型等值电路计算,模型参 数使用实测参数或铭牌参数;无功补偿装置使用实测参数。
[0069] 4. 3负荷:将A省2、3、4、5地区电网中IlOkV及以下电网简化等值为负荷,即该电 源与本地负荷抵消,以一等值负荷挂在220kV变电站IlOkV侧,采用65 %感应电动机模型和 35%恒阻抗模型组成的负荷模型,在PSASP中,A省这四个地区电网所有负荷采用的模型型 号为1,对模型型号所指代的模型及参数的说明可参考PSASP基础数据库手册;
[0070] 5.构建心> 16%的地区电网稳定计算数据,方法如下:
[0071] 根据步骤3及表4所示的计算结果,选择步骤3中1> 16%
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