技术领域本发明涉及一种电力系统安全稳定控制领域的方法，具体讲涉及一种分层汇集外送型电网的高频切机方案的确定方法。
背景技术：
为保证对负荷供电的安全性，地区电网的安全稳定控制问题正日益受到重视。分层汇集外送型电网是水资源丰富的一些省份存在的一类地区电网形式，较小容量的水电机组分散接入不同电压等级(例如110kV/220kV/500kV)，满足本地负荷之外的富裕电力逐级汇集后外送至主网。该类地区电网面临3个层面的高频问题：(1)地区内部相对低电压等级的片区电网解列后的高频问题；(2)地区电网与所在省级电网的主网解列后的高频问题；(3)当主网发生解列故障而该地区电网位于送端时的高频问题。现有技术中，缺乏统筹考虑此3类高频问题的分层汇集外送型电网高频切机方案确定方法，影响了地区电网的高频控制能力的有效发挥。因此，需要提供一种改进的分层汇集外送型电网的高频切机方案的确定方法。
技术实现要素：
为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种分层汇集外送型电网的高频切机方案的确定方法。实现上述目的所采用的解决方案为：一种分层汇集外送型电网的高频切机方案的确定方法，其改进之处在于：所述方法包括以下步骤：I、设置地区电网内部的片区电网解列时，所述地区电网应对内部发生的高频问题的片区高频切机方案C1；II、设置所述地区电网所在的省级电网与其他电网解列时，所述地区电网协助应对省级电网发生的高频问题的高频切机参与方案C2；III、设置所述地区电网与所在省级电网的主网解列时，所述地区电网应对发生的高频问题的高频切机方案C3；IV、校验并修正所述片区高频切机方案C1、所述高频切机参与方案C2和所述高频切机方案C3。进一步的，所述步骤I包括以下步骤：S101、确定所述地区电网内部的第i个片区电网解列时高频问题的高频切机方案C1i，i＝1,2,3…n；S102、确定所述片区高频切机方案C1＝C11∪C12…C1n。进一步的，所述步骤S101包括：S1011、确定所述片区电网解列时高频问题的高频切机方案C1i的启动切机频率定值52Hz≤fC1i≤54Hz;]]>S1012、确定所述切机点集合S1i为片区电网中的机组集合；S1013、确定所述电网高频切机方案C1i的切机轮次为2-4轮；S1014、根据片区电网最大上网功率PupC1imax，确定切机总量0.8PupC1imax≤PC1i≤PupC1imax。进一步的，所述步骤II包括以下步骤：S201、确定所述高频切机参与方案C2的启动切机频率定值50.5Hz＜fC2＜51.5Hz；S202、确定所述切机点集合S2为该地区电网的主网架接入的机组集合；S203、确定所述高频切机参与方案C2的切机轮次为1-3轮；S204、确定切机总量PC2≤PS，PS为地区电网的主网架接入的机组容量之和。进一步的，所述步骤III包括以下步骤：S301、确定地区电网的增配切机方案C3a；S302、确定所述高频切机方案C3＝C1∪C2∪C3a；其中，C1为所述地区电网内部的片区电网解列时高频问题的片区高频切机方案，C2为所述地区电网协助应对所述地区电网所在的省级电网与其他电网解列时高频问题的高频切机参与方案，C3a为所述地区电网的增配切机方案；S303、根据地区电网最大上网功率PupC3max设置地区电网的高频切机方案C3的切机总量PC3：0.8PupC3max≤PC3≤PupC3max。进一步的，所述步骤S301包括：S3011、所述地区电网的增配切机方案C3a启动切机频率定值52Hz≤fC3a≤54Hz；S3012、确定切机点集合其中，S2为该地区电网的主网架挂接的机组集合，SC2为所述高频切机参与方案C2的切机点集合；S3013、确定所述增配切机方案C3a的切机轮次为2-4轮。进一步的，所述步骤IV中，针对所述分层汇集外送型电网建立夏季大方式、夏季小方式、冬季大方式和冬季小方式的仿真数据，作为校核及修正所述高频切机方案的仿真平台。进一步的，所述步骤IV中，设置地区电网内的片区电网解列、地区电网解列、省级电网解列3类故障扰动形式，以解列后电网的暂态最高频率fh、暂态最低频率fl、扰动后的稳态频率fS作为高频切机方案校核及修正的参考指标；进一步的，所述步骤IV中，当满足条件：fh＜55Hz&fl＞49Hz&49.5Hz＜fs＜50.5Hz，fh为暂态最高频率、fl为暂态最低频率、fS为扰动后的稳态频率，判定分层汇集外送型电网的高频切机方案效果良好，否则判定效果不佳，进行修正。进一步的，所述修正包括：针对所述地区电网的所述片区电网高频切机方案C1、所述地区电网协助应对所述地区电网所在的省级电网与其他电网解列时高频问题的高频切机参与方案C2、所述地区电网应对地区电网与所在省级电网的主网解列时高频问题的高频切机方案C3，在给定的调整范围内依次调整启动切机频率定值、切机点集合、切机轮次、切机总量，对调整后的方案再进行仿真校核，直至确定效果良好为止。与最接近的现有技术相比，本发明具有以下有益效果：1、本发明提供的方法对分层汇集外送型电网的高频切机方案的启动切机频率定值进行了分区段设置，实现发生地区电网所在省级电网解列故障时仅地区电网协助应对此问题的高频切机参与方案动作，地区电网内部应对片区解列故障的高频切机方案和地区电网应对其与省级电网解列故障的高频切机方案均不动作，有效避免了发生不同层级的解列高频故障时不同切机方案间的干扰，保证了应对不同高频问题的切机方案之间的协调性。2、本发明提供的方法通过对分层汇集外送型电网的高频切机方案的切机点、切机轮次和切机量的合理设置，实现了高频切机方案对运行方式和解列模式具有良好的适应性，提高了电网在高频紧急状态下频率控制的有效性。3、本发明提供的方法具有考虑因素全面，操作简单方便等优点，具有较高的实用价值和良好的市场前景。附图说明图1为本实施例中一种分层汇集外送型电网的高频切机方案的确定方法的流程图；图2为本实施例中一种分层汇集外送型电网的结构关系示意图。具体实施方式下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。在分层汇集外送型电网内部的片区电网与所述地区电网发生解列故障、所述地区电网所在省级电网与其他电网发生解列故障、所述地区电网与所在省级电网的主网发生解列故障扰动下，所述地区电网的频率会发生振荡变化，如果解列断面外送功率较大，频率会严重飞升，威胁发电机组和用电设备的安全。因此，必须在送端电网采取有效的高频切机措施，减小频率飞升程度，并避免切机量过大使得频率过度下调。针对上述问题，本发明提供一种分层汇集外送型电网的高频切机方案的确定方法。如图1所示，图1为本实施例中一种分层汇集外送型电网的高频切机方案的确定方法的流程图；该高频切机方案的确定方法包括以下步骤：步骤一、设置地区电网内部的片区电网解列时，所述地区电网应对内部发生的高频问题的片区高频切机方案C1；步骤二、设置所述地区电网所在的省级电网与其他电网解列时，所述地区电网协助应对省级电网发生的高频问题的高频切机参与方案C2；所述其他电网指与地区电网所在的省级电网通过交流或直流线路连接的外部电网。步骤三、设置所述地区电网与所在省级电网的主网解列时，所述地区电网应对发生的高频问题的高频切机方案C3；步骤四、校验并修正所述片区高频切机方案C1、所述高频切机参与方案C2和所述高频切机方案C3。步骤一中，包括以下步骤：S101、所述地区电网内部的片区电网解列时高频问题的高频切机方案C1i，i＝1,2,3…n；S102、假设地区电网共有n个外送型片区电网，地区电网的片区电网高频切机方案C1应涵盖这些片区，则确定所述片区高频切机方案C1＝C11∪C12…C1n。所述步骤S101包括：S1011、确定所述片区电网解列时高频问题的高频切机方案C1i的启动切机频率定值fC1i，52Hz≤fC1i≤54Hz;]]>S1012、确定所述切机点集合S1i为片区电网中的机组集合；S1013、确定所述电网高频切机方案C1i的切机轮次为2-4轮；S1014、根据片区电网最大上网功率PupC1imax确定切机总量PC1i：0.8PupC1imax≤PC1i≤PupC1imax。步骤二中，设置地区电网协助应对省级电网发生解列故障而该地区电网位于省级电网送端时高频问题的高频切机参与方案C2。包括以下步骤：S201、确定所述高频切机参与方案C2的启动切机频率定值50.5Hz＜fC2＜51.5Hz；S202、确定切机点集合S2为该地区电网的主网架接入的机组集合；S203、确定地区电网协助省级电网的高频切机参与方案高频切机参与方案C2的切机轮次为1-3轮；S204、切机总量PC2不超过地区电网的主网架接入的机组容量之和PS，即可确定切机总量PC2≤PS。步骤三中，设置地区电网应对地区电网与主网解列时高频问题的高频切机方案C3，包括3部分，C3＝C1∪C2∪C3a；其中，C1为所述地区电网应对电网内部的片区电网解列时高频问题的片区高频切机方案，C2为所述地区电网协助应对所述地区电网所在的省级电网与其他电网解列时高频问题的高频切机参与方案，C3a为所述地区电网的增配切机方案。地区电网的增配切机方案C3a的确定包括：S3011、确定所述地区电网的增配切机方案C3a启动切机频率定值52Hz≤fC3a≤54Hz；S3012、确定切机点集合其中，S2为该地区电网的主网架挂接的机组集合，SC2为所述高频切机参与方案C2的切机点集合；S3013、确定所述增配切机方案C3a的切机轮次为2-4轮。最后，根据地区电网最大上网功率PupC3max设置地区电网的高频切机方案C3的切机总量PC3：0.8PupC3max≤PC3≤PupC3max。步骤四中，针对研究的分层汇集外送型电网，建立4套典型仿真数据，即夏季大方式、夏季小方式、冬季大方式、冬季小方式的仿真数据，作为高频切机方案校核及修正的仿真平台。设置地区电网内的片区电网解列、地区电网解列、省级电网解列3类故障扰动形式，以解列后电网的暂态最高频率fh、暂态最低频率fl、扰动后的稳态频率fs，作为高频切机方案校核及修正的参考指标。当同时满足3个条件：fh＜55Hz、fl＞49Hz、49.5Hz＜fs＜50.5Hz，判定该分层汇集外送型电网的高频切机方案效果良好，否则判定效果不佳，需要进行修正。所述修正指，在分层汇集外送型电网的高频切机方案确定不当的情况下，针对地区电网的片区电网高频切机方案C1、地区电网协助应对省级电网发生解列故障而该地区电网位于省级电网送端时高频问题的高频切机参与方案C2、地区电网应对地区电网与所在省级电网的主网解列时高频问题的高频切机方案C3，在给定的调整范围内调整，依次调整启动切机频率定值、切机点集合、切机轮次、切机总量，对调整后的方案再进行仿真校核，直至配置良好为止。根据上述方法，结合国内一个分层汇集外送型电网高频切机方案的配置为例做进一步说明。分层汇集外送型电网的结构关系如图2所示。该地区电网的水资源丰富，较小容量的水电机组分散接入110kV/220kV/500kV电压等级，满足本地负荷之外的富裕电力逐级汇集后外送至主网。地区电网装机容量约为3855MW，内部有3个外送型的片区电网，为1片区、2片区和3片区，地区电网外送功率至省级电网，省级电网进一步外送功率至其他电网。该地区电网面临3个层面的高频问题：(1)地区内部3个片区电网解列后的高频问题；(2)地区电网与所在省级电网的主网解列后的高频问题；(3)当省级电网发生解列故障而该地区电网位于送端时的高频问题。制定高频切机方案包括以下步骤：步骤一、设置地区电网内部的片区电网解列时，地区电网应对内部发生的高频问题的片区高频切机方案C1。所述片区电网高频切机方案C1包括3部分：3个外送型片区电网分别解列时的高频切机方案C11、C12和C13，分别进行设置如表1至表3所示。1片区高频切机方案设置为3轮，切机启动频率值分别为52Hz、52.3Hz、52.8Hz，切机总量PC11为98.5MW，为片区电网最大上网功率PupC11max的0.86倍。表11片区的高频切机方案C112片区高频切机方案设置为3轮，切机启动频率值分别为52Hz、52.3Hz、53.5Hz，切机总量PC12为127.1MW，为片区电网最大上网功率PupC12max的0.83倍。表22片区的高频切机方案C123片区高频切机方案设置为2轮，切机启动频率值分别为52Hz、53.5Hz，切机总量PC13为149.5MW，为片区电网最大上网功率PupC13max的0.99倍。表33片区的高频切机方案C13步骤二中，设置地区电网所在的省级电网与其他电网解列时，地区电网协助应对省级电网发生的高频问题的高频切机参与方案C2，如下表4所示，设置为3轮，切机启动频率值分别为50.6Hz、50.7Hz、50.8Hz，切机总量PC2为725MW。表4地区电网协助省级电网的高频切机参与方案C2步骤三中，设置地区电网与所在省级电网的主网解列时，地区电网应对发生的高频问题的高频切机方案C3，C3＝C1∪C2∪C3a，其中，C1为地区电网的片区电网高频切机方案，C2为地区电网协助应对省级电网发生解列故障而该地区电网位于省级电网送端时高频问题的高频切机参与方案，C3a为地区电网的增配切机方案。地区电网的增配切机方案C3a的设置如下表5所示，设置为2轮，切机启动频率值分别为52Hz、52.8Hz，切机总量PC3a为510MW。地区电网应对地区电网与主网解列时高频问题的高频切机方案C3的切机量PC3的计算式为：为1610MW，为地区电网最大上网功率PupC3max的0.92倍。表5地区电网与主网解列时的高频切机增配方案C3a步骤四中，针对研究的分层汇集外送型电网，建立4套典型仿真数据，即夏季大方式、夏季小方式、冬季大方式、冬季小方式数据，作为高频切机方案校核及修正的仿真平台。表6给出了典型仿真方式数据地区电网相关的潮流情况。表6典型仿真方式数据地区电网相关的潮流情况方式出力(MW)负荷(MW)地区电网外送功率(MW)夏季大方式25587701747夏季小方式23447211618冬季大方式20857441329冬季小方式1666761929设置地区电网内的片区电网解列、地区电网解列、省级电网解列3类故障扰动形式，以解列后电网的暂态最高频率fh、暂态最低频率fl、扰动后的稳态频率fs，作为高频切机方案校核及修正的参考指标。仿真结果同时满足3个判断条件：fh＜55Hz、fl＞49Hz、49.5Hz＜fs＜50.5Hz，因此判定分层汇集外送型电网的高频切机方案配置良好，无需进行进一步的修正。最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本申请的技术方案而非对其保护范围的限制,尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。