專利名稱：計及線路實時監(jiān)測數(shù)據(jù)的輸電斷面功率極限仿真計算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計及線路實時監(jiān)測數(shù)據(jù)的斷面功率極限仿真計算方法，屬電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)中，每年都需要開展未來2-3年的電網(wǎng)穩(wěn)定校核計算工作。在開展穩(wěn)定計算工作任務(wù)前，首先要進行邊界條件的編制。穩(wěn)定計算的邊界條件包括電網(wǎng)負荷預(yù)測水平、未來兩到三年內(nèi)的年度網(wǎng)架變化項目(包括電源及電網(wǎng)的變化情況)等。在邊界條件確定以后，即可進行仿真計算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備，主要是根據(jù)邊界條件及仿真系統(tǒng)計算要求進行仿真數(shù)據(jù)建模，計算內(nèi)容主要用于查找并發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)中可能存在的隱患，這些隱患包括，電網(wǎng)中的小線徑導(dǎo)線承受的輸電功率超過其長期允許運行功率、地區(qū)電網(wǎng)電壓水平不滿足要求等。根據(jù)計算結(jié)論，提出解決未來電網(wǎng)問題的建議。整個電網(wǎng)穩(wěn)定分析仿真計算的流程圖如附圖1所示。在目前的電網(wǎng)穩(wěn)定計算校核中存在以下問題(I)環(huán)境溫度及導(dǎo)線發(fā)熱量采用固定數(shù)值，比如，最嚴(yán)酷情況下的環(huán)境溫度按最熱月戶外最高溫度40攝氏度考慮；(2)導(dǎo)線最高容許溫度采用固定數(shù)值，架空線路導(dǎo)線發(fā)熱最大允許值一般按70攝氏度計算。這樣的校核計算結(jié)果無法反映輸電線路在實際運行情況下的環(huán)境溫度及導(dǎo)線發(fā)熱情況，使得結(jié)果的可信度受到影響。當(dāng)前，全球范圍內(nèi)資源和環(huán)境方面的壓力正在不斷增加，社會對環(huán)境保護、節(jié)能減排和可持續(xù)性發(fā)展的要求日益提高；同時，電力市場化進程的不斷推進以及用戶對電能質(zhì)量和可靠性要求的不斷提升，這要求未來的電網(wǎng)必須能夠提供更加安全、可靠、清潔、優(yōu)質(zhì)的電力供應(yīng)。為此，電網(wǎng)建設(shè)的要求一方面應(yīng)當(dāng)滿足電網(wǎng)可靠性及安全性需要，另一方面又應(yīng)當(dāng)盡可能合理減少電網(wǎng)建設(shè)項目，緩解輸電通道建設(shè)緊張的壓力，以節(jié)約土地及各類資源。因而，在進行電網(wǎng)安全校核分析計算時如何考慮電網(wǎng)的實際情況，成為一個亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，為實現(xiàn)在電力系統(tǒng)穩(wěn)定校核計算時計及線路實際運行情況，提出一種輸電斷面功率極限仿真計算分析方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是，本發(fā)明方法計及了電網(wǎng)中輸電線路的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)；通過在電網(wǎng)中的關(guān)鍵輸電線路上安裝的微氣象、導(dǎo)線和金具溫度測量在線監(jiān)測設(shè)備，實時采集線路運行數(shù)據(jù)，統(tǒng)一傳送到電網(wǎng)監(jiān)控中心；應(yīng)用采集到的輸電線路實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，提高電網(wǎng)穩(wěn)定校核計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。本發(fā)明計及線路實時監(jiān)測的輸電斷面功率極限仿真計算方法的步驟為1、電網(wǎng)穩(wěn)定校核計算。對電網(wǎng)穩(wěn)定進行初步計算，找出可能影響電網(wǎng)安全的關(guān)鍵線路及發(fā)電機組。
2、線路運行實時數(shù)據(jù)獲取。在電網(wǎng)中的關(guān)鍵線路上安裝微氣象、導(dǎo)線和金具溫度測量在線監(jiān)測設(shè)備，實時采集線路運行數(shù)據(jù)，統(tǒng)一傳送到電網(wǎng)監(jiān)控中心。3、考慮輸電線路實時運行數(shù)據(jù)，合理制定電網(wǎng)運行方式。電網(wǎng)調(diào)度運行部門在獲得電網(wǎng)中關(guān)鍵線路的實時運行數(shù)據(jù)后，明確輸電線路所處的環(huán)境狀況，與已完成的電網(wǎng)穩(wěn)定計算結(jié)果相比較，驗算并評估穩(wěn)定計算結(jié)果的正確性；參考輸電線路實時運行數(shù)據(jù)，合理安排當(dāng)前電網(wǎng)運行方式，并指導(dǎo)下一年電網(wǎng)穩(wěn)定校核計算。在下一年的穩(wěn)定計算中，參考本年度導(dǎo)線最惡劣環(huán)境及最高發(fā)熱情況，在今后的穩(wěn)定計算工作中采用切實可行的輸電極限數(shù)據(jù)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較的有益效果是，(I)本發(fā)明方法考慮了電網(wǎng)運行的實際情況，使得校核計算結(jié)果更精確；(2)本發(fā)明可以在保證安全的情況下盡可能發(fā)掘輸電通道潛力，節(jié)約電網(wǎng)建設(shè)投資，促進節(jié)能減排。本發(fā)明方法適用于在電力系統(tǒng)中開展穩(wěn)定分析時的輸電斷面功率極限仿真計算。


圖1為現(xiàn)有的穩(wěn)定仿真計算的流程 圖2為考慮線路實時監(jiān)測的穩(wěn)定仿真計算的流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明計及線路實時監(jiān)測的輸電斷面功率極限仿真計算方法的具體實施方式
包括以下步驟1、電網(wǎng)穩(wěn)定校核計算
電網(wǎng)穩(wěn)定校核計算的流程包括以下步驟
(I)邊界條件制定。邊界條件的編制依據(jù)是電網(wǎng)的主網(wǎng)滾動規(guī)劃、發(fā)展策劃部門的電網(wǎng)投資計劃以及基建部門的建設(shè)項目計劃等，用來確定電網(wǎng)負荷預(yù)測水平、年度電源及電網(wǎng)建設(shè)項目等。(2)電網(wǎng)仿真數(shù)據(jù)建模。按照仿真系統(tǒng)計算數(shù)據(jù)建模的要求，將已確定的邊界條件中第二及第三年度的電網(wǎng)建設(shè)項目數(shù)據(jù)輸入到仿真系統(tǒng)中，建立可反映以后年度電網(wǎng)情況的模型。仿真數(shù)據(jù)建模內(nèi)容包括確定輸電線路長度、型號、單雙回數(shù)據(jù)，通過計算獲得線路的電阻、電抗等參數(shù)，采用類似的方式計算出主變參數(shù)、發(fā)電機參數(shù)、電容電抗器參數(shù)，再根據(jù)各元件連接方式，最終搭建起電網(wǎng)計算仿真系統(tǒng)模型。(3)電網(wǎng)安全穩(wěn)定計算。根據(jù)《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》的要求，基于已搭建好的電網(wǎng)模型，進行第一、第二級安全穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)下的潮流、暫態(tài)穩(wěn)定、小干擾等仿真計算分析，發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)中存在的安全穩(wěn)定隱患。比較線路輸送功率與線路功率極限，查找電網(wǎng)中運行功率越限的小線徑導(dǎo)線，同時校核地區(qū)電網(wǎng)電壓水平是否滿足要求，找出系統(tǒng)中電壓穩(wěn)定薄弱區(qū)域。2、在輸電通道的關(guān)鍵線路上安裝在線監(jiān)測設(shè)備，采集實時運行數(shù)據(jù)。通過安裝在輸電線路上的微氣象、導(dǎo)線和金具溫度在線監(jiān)測設(shè)備，可獲得被監(jiān)測線路桿塔上的溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、雨量、大氣壓力等詳細的第一手氣象參數(shù)資料；通過在導(dǎo)線及金具上安裝溫度測量傳感器，實時將現(xiàn)場導(dǎo)線及節(jié)點升溫狀況傳回后方監(jiān)控中心，然后結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境的溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、日照等參數(shù)，參考線路輸送能量，實現(xiàn)對導(dǎo)線超溫、弧垂變化趨勢預(yù)測分析，有效解決導(dǎo)線溫度升高、弧垂降低而引起的電力事故。3、根據(jù)實時運行數(shù)據(jù)，制定當(dāng)前電網(wǎng)運行方式并指導(dǎo)來年穩(wěn)定計算工作。在獲得輸電線路實時測量數(shù)據(jù)以后，開展以下工作
(I)穩(wěn)定計算結(jié)果核算。獲取輸電線路實時運行數(shù)據(jù)后，可實時確定輸電線路所處的環(huán)境狀況與線路發(fā)熱狀況，從而確定輸電線路的實際輸送功率極限。將該極限與電網(wǎng)穩(wěn)定計算所考慮的輸電線路穩(wěn)定極限數(shù)據(jù)相比較，能夠驗算并評估穩(wěn)定計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。( 2 )合理安排電網(wǎng)運行方式。根據(jù)電網(wǎng)穩(wěn)定校核計算結(jié)果，并參考輸電線路實時運行數(shù)據(jù)，可計算出各輸電線路斷面的實時輸送功率極限，結(jié)合區(qū)域電網(wǎng)負荷水平，可合理安排線路、發(fā)電機等電網(wǎng)設(shè)備的檢修工作，比如，在輸電斷面功率裕度較大時，可適當(dāng)多安排設(shè)備檢修，在功率裕度較小時，則應(yīng)減少或不安排電網(wǎng)檢修工作。這樣即可達到調(diào)整當(dāng)前電網(wǎng)運行方式，適應(yīng)電網(wǎng)運行實時變化的需求。(3)指導(dǎo)下一年電網(wǎng)穩(wěn)定校核計算。在下一年的穩(wěn)定計算中，參考本年度及以往水平年的導(dǎo)線最惡劣環(huán)境及最高發(fā)熱情況，在穩(wěn)定計算工作中采用切實可行的輸電極限數(shù)據(jù)，使得計算結(jié)果可行度顯著提高。
權(quán)利要求
1.一種計及線路實時監(jiān)測數(shù)據(jù)的斷面功率極限仿真計算方法，包括電網(wǎng)穩(wěn)定校核計算，其特征在于，所述方法計及了電網(wǎng)中輸電線路的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)；通過在電網(wǎng)中關(guān)鍵線路上安裝的微氣象、導(dǎo)線和金具溫度測量在線監(jiān)測設(shè)備，實時采集線路運行數(shù)據(jù)，統(tǒng)一傳送到電網(wǎng)監(jiān)控中心；應(yīng)用采集到的輸電線路實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，提高電網(wǎng)穩(wěn)定校核計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計及線路實時監(jiān)測數(shù)據(jù)的斷面功率極限仿真計算方法，其特征在于，所述方法在獲得電網(wǎng)中關(guān)鍵線路的實時運行數(shù)據(jù)后，明確輸電線路所處的環(huán)境狀況，與已完成的電網(wǎng)穩(wěn)定計算結(jié)果相比較，驗算并評估穩(wěn)定計算結(jié)果的正確性；參考輸電線路實時運行數(shù)據(jù)，合理安排當(dāng)前電網(wǎng)運行方式，并指導(dǎo)下一年電網(wǎng)穩(wěn)定校核計算；在下一年的穩(wěn)定計算中，參考本年度導(dǎo)線最惡劣環(huán)境及最高發(fā)熱情況，在今后的穩(wěn)定計算工作中采用切實可行的輸電極限數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種計及線路實時監(jiān)測數(shù)據(jù)的輸電斷面功率極限仿真計算方法，根據(jù)電網(wǎng)穩(wěn)定計算結(jié)果，在電網(wǎng)中的關(guān)鍵線路上安裝微氣象、導(dǎo)線和金具溫度測量等在線監(jiān)測設(shè)備，實時采集線路運行數(shù)據(jù)，統(tǒng)一傳送到電網(wǎng)監(jiān)控中心。通過實時確定輸電線路所處的環(huán)境狀況，與已完成的電網(wǎng)穩(wěn)定計算結(jié)果相比較，驗算并評估穩(wěn)定計算結(jié)果的正確性。參考輸電線路實時運行數(shù)據(jù)，可合理安排當(dāng)前電網(wǎng)運行方式，并指導(dǎo)下一年電網(wǎng)穩(wěn)定校核計算。本發(fā)明方法適用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析中的輸電斷面功率極限計算。
文檔編號H02J13/00GK103023022SQ201210492510
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者蘇永春, 李升健, 周寧 申請人:江西省電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司