一种小地区弱受端电网受电极限的整定方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力系统领域，具体设及一种小地区弱受端电网受电极限的整定方 法。
【背景技术】
[0002] 受端电网是W负荷集中地区为中心包括区内和邻近电厂在内，用较密集的电力 网络将负荷和该些电源联接在一起的电力系统。受端电网接受外部及远方电源输入的有功 和电能，W实现供需平衡。随着电力工业的快速发展，受端电网的规模在不断扩大，近年来 国内外许多受端电网都出现了用电负荷迅猛增长、最高用电负荷占全网比重逐渐增加的情 况。而受端电网内部主力电厂建设不足，大量的电能需要远距离传输，因此对外来电力的依 赖程度不断提高。然而局部电网故障、自然灾害或人为操作失误等偶然事故可能导致小地 区弱受端电网联络线解列，造成其脱网运行。对于小地区弱受端电网，"受端"决定了联络线 故障形成孤网后必然会出现电压和频率稳定问题；"弱电网"表明孤网网架单薄，机组少、调 压调频能力差，在相同的不平衡功率扰动下电压和频率的波动幅度比大电网要大。
[0003] 电压稳定是指系统在受到小的或者大的扰动后，系统电压能够保持或恢复到允许 的范围内，不发生频率崩溃的能力。《电力系统安全稳定导则》中规定；电力系统中经较弱联 系向受端系统供电或受端系统无功电源不足时，应进行电压稳定性校验。导致暂态电压失 稳的原因主要有S类；1、发生大扰动后，网络特性（如P-V曲线）急剧变化从而不再与负荷 特性相交，失去了系统稳定运行的平衡点；2、机端电压降低时，感应电动机对于无功的需求 量增加，形成电压下降的正反馈机制。3、发电机励磁、并联电容器、SVC等对受端系统的电 压支撑不足。
[0004] 频率稳定是指电力系统受到严重扰动后，发电和负荷需求出现大的不平衡情况 下，系统频率能够保持或恢复到允许的范围内，不发生频率崩溃的能力。频率稳定可能是一 种短期或长期现象。《国家电网公司电力系统安全稳定计算规定》对频率稳定判据具体描述 如下；1、发生《国家电网公司电力系统安全稳定导则》中第一级安全标准规定的故障时，要 求系统频率降低的最小值不低于电网的第一轮低频减载启动值，频率升高的最大值不应超 过51化；2、自动低频减负荷装置动作后，应使运行系统稳态频率恢复到不低于49. 5化的水 平，系统运行频率不应长期悬浮在低于49. 0化的水平；3、系统事故后频率升高或因切负荷 引起恢复时的频率过调，其最大值不应超过5 mz。
[0005] 在小地区弱受端电网中，与频率调节相关的因素有发电机调速器、负荷频率因子 W及低频减载和高周切机自动装置等。制定低频减载方案的原则主要有=条；1、能在各种 运行方式和过负荷情况下有效地防止系统频率下降至危险点之下，并且不引起高周切机动 作；2、能使系统频率尽快回升至49. 5~50化之间，无超调和悬停现象；3、切除的负荷总量 尽可能少。传统的低频减载采用依据频率下降分级断开负荷功率并逐渐修正的方法，在电 力系统发生事故，系统频率下降的过程中，将接至低频减载装置的总功率分配在不同启动 频率值来分批地切除，W适应不同功率缺额的需要。
[0006] 小地区弱受端电网的受电比例越大，发生联络线故障时越难w满足电压、频率和 热稳定要求，容易造成小地区弱受端电网跨网。
【发明内容】
[0007] 为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种小地区弱受端电网受电极限的整 定方法，指导电网的运行控制，保证受端电网的安全稳定运行，具有重要意义。
[000引为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
[0009] 本发明提供一种小地区弱受端电网受电极限的整定方法，所述方法包括W下步 骤：
[0010] 步骤1;确定考虑事故后维持联网的受电极限；
[0011] 步骤2 ;确定考虑S相永久性短路解列的受电极限；
[001引步骤3 ;确定考虑无故障解列的受电极限。
[0013] 所述步骤1中，考虑事故后维持联网的受电极限满足电压稳定约束和热稳定约 束；
[0014] 考虑小地区弱受端电网在事故后仍能够维持联网，根据联络线回数不同考虑W下 两种不同的限制故障：
[0015] 1)小地区弱受端电网经单回联络线受电时，限制故障为单相瞬时性故障；
[0016] 2)小地区弱受端电网经两回联络线受电时，限制故障为S相永久性短路N-1故 障。
[0017] 所述步骤1具体包括W下步骤：
[0018] 步骤1-1 ;确定小地区弱受端电网在事故后联网情况下的电压稳定约束；
[0019] 步骤1-2 ;确定小地区弱受端电网在事故后联网情况下的热稳定约束。
[0020] 所述步骤1-1具体包括W下步骤：
[0021] 步骤1-1-1 ;在正常受电比例下设置小地区弱受端电网联络线的限制故障，如果 事故后电压能够维持稳定，则表明电压稳定约束高于正常受电比例，相反则低于正常受电 比例证常受电比例用ACC%表示，有；
[0022]
(1)
[002引式（1)中，P。。。表示小地区弱受端电网经联络线的受电功率，P 1。。康示小地区弱受 端电网的负荷总量；
[0024] 步骤1-1-2 ;在电压稳定约束高于正常受电比例的情况下，在正常受电比例的基 础上通过升高小地区弱受端电网的负荷水平W增大小地区弱受端电网的受电比例，通过并 联低压电容器、调节变压器分接头、调整机端电压将小地区弱受端电网的电压水平调整到 0.95P.U.~1.05P.U.;对小地区弱受端电网的联络线设置相应的限制故障，观察事故后小 地区弱受端电网的电压水平；重复W上过程，直至小地区弱受端电网的电压达到临界稳定， 小地区弱受端电网的电压达到临界稳定时的受电比例即为小地区弱受端电网在事故后联 网情况下的电压稳定约束；
[0025] 步骤1-1-3 ;在电压稳定约束低于正常受电比例的情况下，在正常受电比例的基 础上通过降低小地区弱受端电网的负荷水平W减小小地区弱受端电网的受电比例，通过并 联低压电抗器、调节变压器分接头、调整机端电压将小地区弱受端电网的电压水平调整到 0.95P.U.~1.05P.U.;对小地区弱受端电网的联络线设置相应的限制故障，观察事故后小 地区弱受端电网的电压水平；重复W上过程，直至小地区弱受端电网的电压达到临界稳定， 小地区弱受端电网的电压达到临界稳定时的受电比例即为小地区弱受端电网在事故后联 网情况下的电压稳定约束。
[0026] 所述步骤1-2具体包括W下步骤：
[0027] 步骤1-2-1 ;在正常受电比例下设置小地区弱受端电网联络线的限制故障，如果 事故后单回联络线的潮流满足热稳定要求，则表明热稳定约束高于正常受电比例，相反则 低于正常受电比例；将线路额定电流转化为额定有功功率的形式，有：
[002引 ?Pw='化Vw XCOS0 (2)
[0029] 式似中，P康示线路额定有功功率，Uw表示线路额定电压，Iw表示线路额定电流， CM口表示功率因数，口表示功率因数角；
[0030] 步骤1-2-2 ;在热稳定约束高于正常受电比例的情况下，在正常受电比例的基础 上通过升高小地区弱受端电网的负荷水平W增大小地区弱受端电网的受电比例，通过并 联低压电容器、调节变压器分接头、调整机端电压将小地区弱受端电网的电压水平调整到 0.95P.U.~1.05P.U.;对小地区弱受端电网的联络线设置相应的限制故障，观察事故后小 地区弱受端电网联络线的有功功率；重复W上过程，直至小地区弱受端电网联络线的有功 功率在事故后达到热稳极限，小地区弱受端电网联络线在事故后达到热稳极限时的受电比 例即为小地区弱受端电网在事故后联网情况下的热稳定约束；
[003U步骤1-2-3 ;在热稳定约束低于正常受电比例的情况下，在正常受电比例的基础 上通过降低小地区弱受端电网的负荷水平W减小小地区弱受端电网的受电比例，通过并 联低压电抗器、调节变压器分接头、调整机端电压将小地区弱受端电网的电压水平调整到 0.95P.U.~1.05P.U.;对小地区弱受端电网的联络线设置相应的限制故障，观察事故后小 地区弱受端电网联络线的有功功率；重复W上过程，直至小地区弱受端电网联络线的有功 功率在事故后达到热稳极限，小地区弱受端电网的联络线在事故后达到热稳极限时的受电 比例即为小地区弱受端电网在事故后联网情况下的热稳定约束。
[0032] 所述步骤2中，考虑S相永久性短路解列的受电极限满足电压稳定约束；
[0033] 考虑小地区弱受端电网联络线发生=相永久性短路导致解列的情况，根据联络线 回数不同考虑W下两种不同的限制故障：
[0034] 1)小地区弱受端电网经单回联络线受电时，限制故障为S相永久性短路N-1故 障；
[0035] 2)小地区弱受端电网经双回联络线受电时，限制故障为S相永久性短路N-2故 障。
[0036] 所述步骤2具体包括W下步骤：
[0037] 步骤2-1 ;确定小地区弱受端电网在无切负荷措施的情况下，发生=相永久性短 路解列的电压稳定约束。
[003引步骤2-2 ;确定小地区弱受端电网在有切负荷措施的情况下，发生S相永久性短 路解列的电压稳定约束。
[0039] 所述步骤2-1具体包括W下步骤：
[0040] 步骤2-1-1;在正常受电比例下设置小地区弱受端电网联络线的限制故障，如果 在无切负荷措施的情况下，事故后电压能够维持稳定，则表明电压稳定约束高于正常受电 比例，相反则低于正常受电比例；
[004U 步骤2-1-2 ;在电压稳定约束高于正常受电比例的情况下，在正常受电比例的基 础上通过升高小地区弱受端电网的负荷水平W增大小地区弱受端电网的受电比例，通过并 联低压电容器、调节变压器分接头、调整机端电压将小地区弱受端电网的电压水平调整到 0.95P.U.~1.05P.U.;对小地区弱受端电网的联络线设置相应的限制故障，观察事故后小 地区弱受端电网的电压水平；重复W上过程，直至小地区弱受端电网的电压达到临界稳定， 小地区弱受端电网的电压达到临界稳定时的受电比例即为小地区弱受端电网在事故