CN104934984B - 一种基于pv曲线的低压减载自适应整定方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种基于PV曲线的低压减载自适应整定方法。绘制变电站在此时电力***网络拓扑下的PV曲线，根据所述PV曲线的电压稳定临界点和电压最高点分别确定最末一轮低压减载整定值和减载电压恢复目标值；根据设定的减载轮次总数，在所述最末一轮低压减载整定值和减载电压恢复目标值之间均匀分配各个减载轮次整定值；根据所述各个减载轮次的整定值计算出各个减载轮次的减载量。本发明实施例通过利用站域实时信息求解出的PV曲线，自适应确定低压减载各轮次整定值和各轮次减载量。在自适应确定各轮次整定值的过程中，考虑了《DL755‑2001电力***安全稳定导则》和《电力***电压和无功电力技术导则》中的规定，保证了本方案的整定值选择的有效性和正确性。

Description

一种基于PV曲线的低压减载自适应整定方法

技术领域

本发明涉及电力***稳定控制技术领域，尤其涉及一种一种基于PV曲线的低压减载自适应整定方法基于PV曲线的低压减载自适应整定方法。

背景技术

随着电网的互联与扩大，电网结构日趋复杂。环境因素、经济因素的制约也使电力***的运行情况更加接近极限条件。最常见的情况是，作为电源的电厂远离负荷最重的城市，负荷端母线常常处于无功紧张的状态，一旦***出现无功缺额，相关母线的电压就会随之下降，严重时就可能导致电压失稳崩溃事故的发生。近年来，国外发生了多次电压失稳事故，都是在***负荷过重、无功补偿不足的情况下，由某一线路故障进而导致***电压失稳崩溃，最终造成了大面积停电。

电压失稳和电压崩溃事件发生迅速，且难以在事故形成阶段被工作人员发现。低压减载作为电力***安全稳定第三道防线的重要组成部分，是防止电力***电压崩溃，保证***电压稳定最有效的措施。但是，低压减载作为一项比较新的技术，目前还没有***的整定方法。低压减载在实际电力***中的应用尚处于起步阶段，研究低压减载的技术原则和整定方案，对于低压减载装置在电网中有效的发挥作用至关重要。

因此，开发一种有效的低压减载的整定方法是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的实施例提供了一种基于PV曲线的低压减载自适应整定方法基于PV曲线的低压减载自适应整定方法，以实现开发一种有效的低压减载的整定方法。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种基于PV曲线的低压减载自适应整定方法，包括：

绘制变电站在当前电力***网络拓扑下的PV曲线，根据所述PV曲线的电压稳定临界点和电压最高点分别确定最末一轮低压减载的整定值和减载电压恢复目标值；

根据设定的减载轮次总数，在所述最末一轮低压减载的整定值和减载电压恢复目标值之间均匀分配各个减载轮次的整定值；

根据所述各个减载轮次的整定值计算出各个减载轮次的减载量。

所述方法还包括：

在配置低压减载装置的变电站内，根据电力***广域信息按照设定的时间间隔修正网络拓扑结构，根据修正后的网络拓扑结构绘制变电站在当前电力***网络拓扑下的PV曲线。

所述的根据所述PV曲线的电压稳定临界点和电压最高点分别确定最末一轮低压减载的整定值和减载电压恢复目标值，包括：

确定PV曲线的最低临界点A点，A点电压U_A是该节点最低稳定运行电压，计算U′_Last＝1.05×U_A，设电力***安全稳定导则中规定的变电站母线电压最低值为M1，最末一轮低压减载的整定值U_Last取M1和1.05×U_A中较大值，在PV曲线对应纵坐标为

确定PV曲线的峰值点B点，B点电压U_B是该节点电压最高点，计算U′_Goal＝0.92×U_B，设电力***电压和无功电力技术导则规定的变电站最低恢复电压值为M2，减载电压恢复目标值U_Goal取M2和0.92×U_B中的较大值，在PV曲线对应纵坐标为

所述的根据设定的减载轮次总数，在所述最末一轮低压减载的整定值和减载电压恢复目标值之间均匀分配各个减载轮次的整定值，包括：

根据变电站对减载精度要求确定减载轮次总数N，在低压减载最末一轮整定值U_Last和电压恢复目标值U_Goal中均匀分配各个减载轮次的整定值U_Act1、U_Act2、...、U_ActN，各个减载轮次的整定值U_Act1、U_Act2、...、U_ActN在PV曲线对应纵坐标分别为

所述的根据所述各个减载轮次的整定值计算出各个减载轮次的减载量，包括：

根据PV曲线计算各轮减载量，分别为ΔP₁、ΔP₂、...、ΔP_N；

根据具体***特性和负荷特性设定各个减载轮次的动作时间，则各个轮次的低压减载的自适应整定方案如下：

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例通过利用站域实时信息求解出的PV曲线，自适应确定低压减载各轮次整定值和各轮次减载量。在自适应确定各轮次整定值的过程中，还考虑了《DL755-2001电力***安全稳定导则》和《电力***电压和无功电力技术导则》中的规定，保证了本方案的整定值选择的有效性和正确性。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的一种基于PV曲线的低压减载自适应整定方法的处理流程图；

图2为本发明实施例二提供的一种CEPRI 36节点***模型示意图；

图3为本发明实施例二提供的一种负荷节点B29的PV曲线图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。

实施例一

低压减载的工作原理是以少量的切负荷来换取***电压的稳定，通常采用按轮减载的方式，各轮次由动作电压、动作时间和本轮减载量组成。

本发明实施例提出了一种基于PV(the curve of the quantitativerelationship between bus power and bus voltage,传输界面潮流与节点电压关系)曲线的低压减载自适应整定方法。主要的特点是通过站域实时信息求解出的PV曲线，自适应确定低压减载的各轮次整定值和各轮次减载量。在自适应确定各轮次整定值的过程中，还考虑了《DL755-2001电力***安全稳定导则》和《电力***电压和无功电力技术导则》中的规定，保证了本发明实施例中的整定值选择的有效性和正确性。

本发明实施例旨在克服目前低压减载的整定参数，多靠工程人员经验，通过试凑法确定最终减载方案，且减载方案确定后往往长时间不变，不能适应***拓扑变化的情况。现电网建设迅速，电力***拓扑经常发生变化，需要一种可以随***拓扑变化而变化的低压减载整定方案。

为达到上述目的，本发明实施例提出的基于PV曲线的低压减载自适应整定方法的处理流程图如图1所述，包括如下步骤：

步骤S110：在配置低压减载装置的变电站内，根据电力***广域信息实时修正网络拓扑。

步骤S120：绘制本变电站在该电力***网络拓扑下的PV曲线。

步骤S130：确定PV曲线的临界点A点。A点电压U_A是该节点最低稳定运行电压，最末一轮减载整定值不能低于U_A，留5％的裕度，取U_Last＝1.05×U_A为低压减载最末一轮整定值。在此步骤中，U_Last除考虑本变电站的PV曲线临界点A点之外，还应考虑《DL755-2001电力***安全稳定导则》中规定。导则中规定枢纽变电站或接有重要负荷用户变电站母线电压低于0.75pu超过1s即为不稳定***。U_Last取0.75pu和1.05×U_A中较大值，在PV曲线对应纵坐标为

步骤S140：确定PV曲线电压最高点B点。电压在0.9U_B以上都在可接受范围内，保守取U_Goal＝0.92×U_B为减载电压恢复目标值。在此步骤中，U_Goal除考虑本变电站的PV曲线峰值点B点之外，还应考虑《电力***电压和无功电力技术导则》中规定。导则中规定事故发生后220KV变电站的恢复电压不得低于0.9p.u.。U_Goal取0.9p.u.和0.92×U_B中的较大值，在PV曲线对应纵坐标为

步骤S150：根据本变电站对减载精度要求确定减载轮次总数N(根据工程经验，N通常小于5)，在低压减载最末一轮整定值U_Last和电压恢复目标值U_Goal中均匀分配各个减载轮次的整定值U_Act1、U_Act2、...、U_ActN，各个减载轮次的整定值U_Act1、U_Act2、...、U_ActN在PV曲线对应纵坐标分别为

步骤S160：根据PV曲线计算各轮减载量，分别为ΔP₁、ΔP₂、...、ΔP_N；

步骤S170：对于动作时间(即减载延时)的设定，在特定***可对该***常见的故障进行仿真，如本***是快速电压失稳事故多发区则取较短延时。此外，异步电动机负荷多的节点应取较短延时。

步骤S180：低压减载自适应整定方案。

表1低压减载自适应整定方案

其中，基本轮是指自动低压减载装置中快速动作的轮次，特殊论是指长延时、重减载轮次。设置特殊轮主要为防止基本轮减载后电压在低压处悬浮、电压恢复结果不理想。

实施例二

在图2所示的CEPRI 36节点***拓扑示意图中，一共有9个负荷节点， 以负荷节点B29为例说明基于PV曲线的低压减载自适应整定方案应用过程，具体步骤如下：

步骤一：通过电力***广域信息，适时修正***拓扑，假设目前***拓扑如图2所示；

步骤二：绘制本变电站在该***结构拓扑下的PV曲线如图3所示；

步骤三：确定PV曲线临界点A点。U_A＝0.66p.u.则1.05×U_A＝0.693p.u.，0.693p.u.小于《DL755-2001电力***安全稳定导则》中规定的0.75p.u.，故U_Last＝0.75p.u.。

步骤四：确定PV曲线峰值点B点。U_B＝0.99p.u.则0.92×U_B＝0.911p.u.，0.911p.u.大于《电力***电压和无功电力技术导则》中规定的0.9p.u.，故U_Goal＝0.911p.u.。

步骤五：确定减载轮次总数N＝4，在低压减载最末一轮整定值U_Last＝0.75p.u.和电压恢复目标值U_Goal＝0.911p.u.中均匀分配基础轮次整定值U_Act1、U_Act2、U_Act3、U_Act4。

U_Act4＝U_Last＝0.75p.u.

步骤六：根据PV计算各轮减载量，分别为ΔP₁、ΔP₂、ΔP₃、ΔP₄；

步骤7：减载延时的设定。对本特定***可对该***常见的故障进行仿真，本***是快速电压失稳事故多发区，t取较短延时，t＝0.3s。

步骤8：负荷节点B29低压减载整定方案如下：

表2负荷节点B29低压减载整定方案

综上所述，本发明实施例通过利用站域实时信息求解出的PV曲线，自适应确定低压减载各轮次整定值和各轮次减载量。在自适应确定各轮次整定值的过程中，还考虑了《DL755-2001电力***安全稳定导则》和《电力***电压和无功电力技术导则》中的规定，保证了本方案的整定值选择的有效性和正确性。

本发明实施例克服了目前低压减载的整定参数，多靠工程人员经验，通过试凑法确定最终减载方案，且减载方案确定后往往长时间不变，不能适应***拓扑变化的情况。本方案，前部轮次减载量大，后部轮次减载量小，有利于电压的快速恢复。现电网建设迅速，电力***拓扑经常发生变化，需要一种可以随***拓扑变化而变化的低压减载整定方案。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或***实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及***实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种基于PV曲线的低压减载自适应整定方法，其特征在于，包括：

绘制变电站在当前电力***网络拓扑下的PV曲线，根据所述PV曲线的电压稳定临界点和电压最高点分别确定最末一轮低压减载的整定值和减载电压恢复目标值；

根据设定的减载轮次总数，在所述最末一轮低压减载的整定值和减载电压恢复目标值之间均匀分配各个减载轮次的整定值；

根据所述各个减载轮次的整定值计算出各个减载轮次减载量；

所述的根据所述PV曲线的电压稳定临界点和电压最高点分别确定最末一轮低压减载的整定值和减载电压恢复目标值，包括：

确定PV曲线的最低临界点A点，电压U_A是A点最低稳定运行电压，计算U′_Last＝1.05×U_A，设电力***安全稳定导则中规定的变电站母线电压最低值为M1，最末一轮低压减载的整定值U_Last取M1和1.05×U_A中较大值，在PV曲线对应纵坐标为

确定PV曲线的峰值点B点，电压U_B是B点电压最高点，计算U′_Goal＝0.92×U_B，设电力***电压和无功电力技术导则规定的变电站最低恢复电压值为M2，减载电压恢复目标值U_Goal取M2和0.92×U_B中的较大值，在PV曲线对应纵坐标为

2.根据权利要求1所述的基于PV曲线的低压减载自适应整定方法，其特征在于，所述方法还包括：

在配置低压减载装置的变电站内，根据电力***广域信息按照设定的时间间隔修正网络拓扑结构，根据修正后的网络拓扑结构绘制变电站在当前电力***网络拓扑下的PV曲线。

3.根据权利要求1或2所述的基于PV曲线的低压减载自适应整定方法，其特征在于，所述的根据设定的减载轮次总数，在所述最末一轮低压减载的整定值和减载电压恢复目标值之间均匀分配各个减载轮次的整定值，包括：

根据变电站对减载精度要求确定减载轮次总数N，在低压减载最末一轮整定值U_Last和电压恢复目标值U_Goal中均匀分配各个减载轮次的整定值U_Act1、U_Act2、...、U_ActN，各个减载轮次的整定值U_Act1、U_Act2、...、U_ActN在PV曲线对应纵坐标分别为

$\begin{array}{c}{U}_{Act1}=\frac{N-1}{N}{U}_{Goal}+\frac{1}{N}{U}_{Last}\\ U_{Act2}=\frac{N-2}{N}{U}_{Goal}+\frac{2}{N}{U}_{Last}\\ .\\ .\\ .\\ U_{ActN}=U_{Last}\end{array}.$

4.根据权利要求3所述的基于PV曲线的低压减载自适应整定方法，其特征在于，所述的根据所述各个减载轮次的整定值计算出各个减载轮次的减载量，包括：

根据PV曲线计算各轮减载量，分别为ΔP₁、ΔP₂、...、ΔP_N；

$\begin{array}{c}{\mathrm{\ΔP}}_1=P_{U_{Act1}}-P_{U_{Goal}}\\ {\mathrm{\ΔP}}_2=P_{U_{Act2}}-P_{U_{Act1}}\\ .\\ .\\ .\\ {\mathrm{\ΔP}}_N=P_{U_{ActN}}-P_{U_{ActN-1}}\end{array}$

根据具体***特性和负荷特性，设定各个减载轮次的动作时间，则各个轮次的低压减载的自适应整定方案如下：