一种电网静态电压稳定水平分析方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电力系统运行与控制领域，特别是一种电网静态电压稳定水平分析方 法。
【背景技术】
[0002] 电力系统电压稳定评估是电网安全稳定计算分析中的重要部分。电压稳定计算分 析的目的是校验电网的静态、暂态和长过程电压稳定性，研究确定电网的无功补偿设备配 置方案、无功电压控制策略、低压减载方案等保证电压稳定性的安全稳定措施。
[0003] 截至目前，电压稳定问题的理论体系尚未完善，相关研究主要集中于静态稳定方 面。常用的静态电压稳定分析方法介绍：首先，通过计算各电压稳定安全指标(负荷节点功 率裕度、区域功率裕度和全网功率裕度，以及静态电压稳定储备系数）评价系统的电压稳定 水平；其次，通过模态分析或灵敏度分析方法识别电压稳定相对薄弱的区域；最后，通过在 电压稳定相对薄弱的区域安装无功补偿装置或加强区域网架建设等措施提升电网静态电 压稳定水平。详见中国发明专利（申请号201010599850. X)。
[0004] 近年来，随着相角量测单元（PMU)的出现和广泛应用，利用本地量测数据进 行的本地电压稳定水平的评估方法逐渐受到重视和应用。详见中国发明专利（申请号 200910263112. 5)〇
[0005] 现有的静态电压稳定分析方法，仅考虑负荷节点/区域功率裕度指标大小，未曾 考虑输电断面传输功率极限指标。而实际中，输电断面作为本区域电网与外部电网/电源 相联络的主要通道，其输送功率大小对送段/受端电网的电压稳定水平均会存在一定的影 响。在信息化系统建设方面，现有技术对静态电压应用多侧重于准实时电网工况进行运行 监控。考虑到电压崩溃的发展较为缓慢，所以静态电压稳定应更多的应用于电网方式安排、 规划电网安全水平评估等方面。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本发明的目的是提出一种电网静态电压稳定水平分析方法，增加了对 区域电网输电断面的考虑，延伸了静态电压稳定的考虑范围。
[0007] 本发明采用以下方案实现：一种电网静态电压稳定水平分析方法，具体包括以下 步骤： 步骤Sl :确定水平年方式数据； 步骤S2 :形成稳态计算数据文件； 步骤S3 :根据步骤S2形成的稳态计算数据本件，进行基本潮流分析计算，若计算结果 收敛、潮流分布合理且电压不越限，则进入步骤S4,否则返回步骤Sl ; 步骤S4 :形成预想事故集； 步骤S5 :静态电压稳定分析； 步骤S6 :薄弱节点识别； 步骤S7 :制定提升措施。
[0008] 进一步的，所述步骤Sl中所述水平年方式包括年最大负荷方式、年最小负荷方式 以及电网各检修方式。较佳的，考虑到一般城市电网在最大负荷方式下，负荷无功需求量较 大，末端电压相对较低；而最小负荷方式下，电网无功有剩余，电压相对偏高。所以，一般会 重点考虑上述两种运行方式。
[0009] 进一步的，所述步骤S2具体为：利用数据库技术，建立电网(ΠΜ模型与BPA模型的 对照关系表，然后基于电网E文件，对BPA模型的数据进行快速更新，生成BPA潮流数据文 件，进而得到稳态计算数据文件。
[0010] 进一步的，所述步骤S4所述的预想事故集包括电网正常方式与电网故障方式，所 述电网故障方式包括直流单极闭锁、直流双极闭锁，对外联络线路N-1、同塔双回N-2,区域 内线路N-I、区域内线路N-2,区域内主变N-I。
[0011] 进一步的，所述步骤S5具体包括以下步骤： 步骤S51 :设计计算场景； 步骤S52 :确定静态电压稳定分析的结果指标； 步骤S53 :计算步骤S52中的指标，并判断各裕度指标是否超标，若超标则进入步骤S6， 否则，返回步骤S1。
[0012] 特别的，场景中需要考虑的内容包含：（1)明确要计算的区域电网范围、区内和区 外电网联络线，确定区域电网范围；（2)设定区域电网范围内负荷、发电机组出力增长方 式；（3)设定电压范围标准。
[0013] 进一步的，所述静态电压稳定分析的结果指标包括负荷节点功率裕度、区域/全 网功率裕度、静态电压稳定储备系数以及断面传输功率极限。
[0014] 进一步的，所述步骤S6具体为：基于步骤S5静态电压稳定计算的结果，在稳定极 限点处进行模态分析，确定系统中电压不稳定区域以及丧失稳定的典型特征，进而实现薄 弱节点识别。
[0015] 进一步的，所述步骤S6具体为：基于步骤S5静态电压稳定计算的结果，在P-V曲 线上任一点进行模态分析，确定系统中电压不稳定区域以及丧失稳定的典型特征，进而实 现薄弱节点识别。
[0016] 进一步的，针对一个功率传输方案，如果系统不能满足电压稳定裕度的要求，则需 要在薄弱节点制定提升措施。所述步骤S7中措施包括预防控制，如调节有载变压器分接 头，发电机运行电压调整，并联电容电抗投切等；紧急控制，如切负荷等；以及规划建议，如 加强网架结构、增加本地机组并网等。
[0017] 与现有技术相比，本发明（1)将电网实时监控系统中所采用的稳态计算数据文件 处理技术应用到离线分析计算，基于该技术，能够利用已有系统数据（SCADA系统、负荷预 报系统、发电计划系统、检修计划系统）快速生成电压稳定计算用的数据文件，为电网方式 安排、规划电网安全水平评估提供便利，省去了人工编制数据文件环节，大大提高工作效 率；（2)在电网电压稳定评估过程中，除计算负荷节点功率裕度、区域功率裕度、全网功率 裕度以及静态电压稳定储备系数指标外，还重点考虑断面传输功率极限指标，增加了对区 域电网输电断面的考虑，延伸了静态电压稳定的考虑范围。
【附图说明】
[0018] 图1为本发明方法流程图。
[0019] 图2为本发明实施例中稳态计算数据文件形成示意图。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
[0021] 如图1所示，本实施例提供了一种电网静态电压稳定水平分析方法，具体包括以 下步骤： 步骤Sl :确定水平年方式数据； 步骤S2 :形成稳态计算数据文件； 步骤S3 :根据步骤S2形成的稳态计算数据本件，进行基本潮流分析计算，若计算结果 收敛、潮流分布合理且电压不越限，则进入步骤S4,否则返回步骤Sl ; 步骤S4 :形成预想事故集； 步骤S5 :静态电压稳定分析； 步骤S6 :薄弱节点识别； 步骤S7 :制定提升措施。
[0022] 在本实施例中，所述步骤Sl中所述水平年方式包括年最大负荷方式、年最小负荷 方式以及电网各检修方式。较佳的，考虑到一般城市电网在最大负荷方式下，负荷无功需求 量较大，末端电压相对较低；而最小负荷方式下，电网无功有剩余，电压相对偏高。所以，一 般会重点考虑上述两种运行方式。
[0023] 在本实施例中，所述步骤S2具体为：利用数据库技术，建立电网(ΠΜ模型与BPA模 型的对照关系表，然后基于电网E文件，对BPA模型的数据进行快速更新，生成BPA潮流数 据文件，进而得到稳态计算数据文件。
[0024] 在本实施例中，所述步骤S4所述的预想事故集包括电网正常方式与电网故障 方式，所述电网故障方式包括直流单极闭锁、直流双极闭锁，对外联络线路N-1、同塔双回 N-2,区域内线路N-1、区域内线路N-2,区域内主变N-1。
[0025] 在本实施例中，所述步骤S5具体包括以下步骤： 步骤S51 :设计计算场景； 步骤S52 :确定静态电压稳定分析的结果指标； 步骤S53 :计算步骤S52中的指标，并判断各裕度指标是否超标，若超标则进入步骤S6， 否则，返回步骤S1。
[0026] 特别的，在本实施例中，场景中需要考虑的内容包含：（1)明确要计算的区域电网 范围、区内和区外电网联络线，确定区域电网范围；(2)设定区域电网范围内负荷、发电机 组出力增长方式；（3)设定电压范围标准。
[0027] 在本实施例中，所述静态电压稳定分析的结果指标包括负荷节点功率裕度、区域/ 全网功率裕度、静态电压稳定储备系数以及断面传输功率极限。
[0028] 在本实施例中，所述步骤S6具