一種基于實(shí)時(shí)數(shù)字仿真的電網(wǎng)黑啟動(dòng)全過(guò)程校核方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于實(shí)時(shí)數(shù)字仿真的電網(wǎng)黑啟動(dòng)全過(guò)程校核方法，建立發(fā)電機(jī)模型、線路模型、變壓器模型、被啟動(dòng)電廠廠用電負(fù)荷模型以及斷路器模型，各元件具體參數(shù)使用BPA系統(tǒng)中的電網(wǎng)數(shù)據(jù)。本發(fā)明對(duì)黑啟動(dòng)全過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)一建模，按照真實(shí)黑啟動(dòng)操作過(guò)程進(jìn)行仿真校核，以極大近似真實(shí)性，保證校核工作的客觀性。
【專利說(shuō)明】—種基于實(shí)時(shí)數(shù)字仿真的電網(wǎng)黑啟動(dòng)全過(guò)程校核方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力電網(wǎng)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于實(shí)時(shí)數(shù)字仿真的電網(wǎng)黑啟動(dòng)全過(guò)程校核方法。

【背景技術(shù)】
[0002]黑啟動(dòng)過(guò)程一般包括黑啟動(dòng)機(jī)組啟動(dòng)，黑啟動(dòng)機(jī)組并網(wǎng)，黑啟動(dòng)路徑恢復(fù)供電(即路徑中的線路、變壓器合閘充電)，被啟動(dòng)機(jī)組的廠用負(fù)荷(輔機(jī))啟動(dòng)等過(guò)程。因此黑啟動(dòng)方案校核應(yīng)考慮上述過(guò)程，一般包括黑啟動(dòng)機(jī)組自勵(lì)磁校核、啟動(dòng)過(guò)程中工頻過(guò)電壓校核、空充長(zhǎng)線路操作過(guò)電壓校核、空充變壓器操作過(guò)電壓校核以及被啟動(dòng)機(jī)組廠用負(fù)荷投入過(guò)程中的電壓和頻率校核。目前現(xiàn)有的校核方法中僅是針對(duì)上述單一問(wèn)題進(jìn)行仿真計(jì)算，對(duì)每個(gè)問(wèn)題逐一進(jìn)行建模仿真。但是，黑啟動(dòng)過(guò)程是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程，將此過(guò)程割裂進(jìn)行單一分析，必然會(huì)影響校核仿真正確性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種基于實(shí)時(shí)數(shù)字仿真的電網(wǎng)黑啟動(dòng)全過(guò)程校核方法，旨在解決現(xiàn)有的黑啟動(dòng)過(guò)程割裂進(jìn)行單一分析，影響校核仿真正確性的問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種基于實(shí)時(shí)數(shù)字仿真的電網(wǎng)黑啟動(dòng)全過(guò)程校核方法，該基于實(shí)時(shí)數(shù)字仿真的電網(wǎng)黑啟動(dòng)全過(guò)程校核方法包括以下步驟:
[0005]步驟一，在RTDS中建立當(dāng)前待校核的黑啟動(dòng)路徑模型，包括發(fā)電機(jī)模型、線路模型、變壓器模型、被啟動(dòng)電廠廠用電負(fù)荷模型以及斷路器模型，各元件具體參數(shù)使用BPA系統(tǒng)中的電網(wǎng)數(shù)據(jù)；
[0006]步驟二，黑啟動(dòng)機(jī)組自勵(lì)磁校核；對(duì)第i個(gè)線路，合斷路器i，校核合閘瞬間線路i末端操作過(guò)電壓是否越限；對(duì)第i個(gè)變電站，校核合閘瞬間變電站i母線操作過(guò)電壓是否越限；若所有線路、變壓器校核完畢，則轉(zhuǎn)至校核所有變電站母線工頻電壓是否越限；否則，i=i+Ι，轉(zhuǎn)至對(duì)第i個(gè)線路，合斷路器i，校核合閘瞬間線路i末端操作過(guò)電壓是否越限；
[0007]步驟四，校核所有變電站母線工頻電壓是否越限；投被啟動(dòng)電廠廠用電輔機(jī)，校核系統(tǒng)頻率及母線電壓是否越限；最后計(jì)算黑啟動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)潮流，檢查系統(tǒng)穩(wěn)定性；若所有黑啟動(dòng)方案校核完畢，則校核結(jié)束并輸出校核結(jié)果。
[0008]進(jìn)一步，在步驟一前從黑啟動(dòng)專家?guī)熘凶x取待校核黑啟動(dòng)方案路徑，路徑進(jìn)行專家干預(yù)修改。
[0009]進(jìn)一步，對(duì)第i個(gè)線路，合斷路器i，校核合閘瞬間線路i末端操作過(guò)電壓是否越限，具體標(biāo)準(zhǔn):對(duì)于500kV系統(tǒng)操作過(guò)電壓允許限值為1154.4kV，對(duì)于220kV系統(tǒng)操作過(guò)電壓允許限值為592.8kV，對(duì)于IlOkV系統(tǒng)操作過(guò)電壓允許限值為296.4kV。
[0010]進(jìn)一步，對(duì)第i個(gè)變電站，校核合閘瞬間變電站i母線操作過(guò)電壓是否越限具體標(biāo)準(zhǔn):對(duì)于500kV系統(tǒng)操作過(guò)電壓允許限值為1154.4kV，對(duì)于220kV系統(tǒng)操作過(guò)電壓允許限值為592.8kV，對(duì)于IlOkV系統(tǒng)操作過(guò)電壓允許限值為296.4kV。
[0011]進(jìn)一步，校核所有變電站母線工頻電壓是否越限具體標(biāo)準(zhǔn):對(duì)于500kV系統(tǒng)工頻過(guò)電壓允許限值為525kV，對(duì)于220kV系統(tǒng)工頻過(guò)電壓允許限值為242kV，對(duì)于IlOkV系統(tǒng)工頻過(guò)電壓允許限值為121kV。
[0012]本發(fā)明提供的基于實(shí)時(shí)數(shù)字仿真的電網(wǎng)黑啟動(dòng)全過(guò)程校核方法，對(duì)黑啟動(dòng)全過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)一建模，按照真實(shí)黑啟動(dòng)操作過(guò)程進(jìn)行仿真校核，以極大近似真實(shí)性，保證校核工作的客觀性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于實(shí)時(shí)數(shù)字仿真的電網(wǎng)黑啟動(dòng)全過(guò)程校核方法流程圖；
[0014]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的實(shí)施例的流程圖；
[0015]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的黑啟動(dòng)系統(tǒng)路徑示例示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0017]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步描述。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的基于實(shí)時(shí)數(shù)字仿真的電網(wǎng)黑啟動(dòng)全過(guò)程校核方法包括以下步驟:
[0019]SlOl:從黑啟動(dòng)專家?guī)熘凶x取待校核黑啟動(dòng)方案路徑，該路徑可以進(jìn)行專家干預(yù)修改；
[0020]S102:在RTDS中建立當(dāng)前待校核的黑啟動(dòng)路徑模型，包括發(fā)電機(jī)模型、線路模型、變壓器模型、被啟動(dòng)電廠廠用電負(fù)荷模型以及斷路器模型，各元件具體參數(shù)可使用BPA系統(tǒng)中的電網(wǎng)數(shù)據(jù)；
[0021]S103:黑啟動(dòng)機(jī)組自勵(lì)磁校核；
[0022]S104:對(duì)第i個(gè)線路，合斷路器i，校核合閘瞬間線路i末端操作過(guò)電壓是否越限；
[0023]S105:對(duì)第i個(gè)變電站，校核合閘瞬間變電站i母線操作過(guò)電壓是否越限；
[0024]S106:若所有線路、變壓器校核完畢，則轉(zhuǎn)至S107 ;否則，i = i+Ι，轉(zhuǎn)至S104 ；
[0025]S107:校核所有變電站母線工頻電壓是否越限；
[0026]S108:投被啟動(dòng)電廠廠用電輔機(jī)，校核系統(tǒng)頻率及母線電壓是否越限；
[0027]S109:最后計(jì)算黑啟動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)潮流，檢查系統(tǒng)穩(wěn)定性；
[0028]SllO:若所有黑啟動(dòng)方案校核完畢，則校核結(jié)束并輸出校核結(jié)果；否則轉(zhuǎn)至S101。
[0029]本發(fā)明的具體實(shí)施例:
[0030]如圖2所示，
[0031]步驟一，從黑啟動(dòng)專家?guī)熘凶x取待校核黑啟動(dòng)方案路徑，該路徑可以進(jìn)行專家干預(yù)修改；
[0032]步驟二，在RTDS中建立當(dāng)前待校核的黑啟動(dòng)路徑模型，包括發(fā)電機(jī)模型、線路模型、變壓器模型、被啟動(dòng)電廠廠用電負(fù)荷模型以及斷路器模型，各元件具體參數(shù)可使用BPA系統(tǒng)中的電網(wǎng)數(shù)據(jù)；典型黑啟動(dòng)路徑圖參見圖3 ;以下以圖3為例，介紹本發(fā)明具體方法；
[0033]步驟三，黑啟動(dòng)機(jī)組自勵(lì)磁校核；
[0034]步驟四，對(duì)第i個(gè)線路，合斷路器i，校核合閘瞬間線路i末端操作過(guò)電壓是否越限；(具體標(biāo)準(zhǔn):對(duì)于500kV系統(tǒng)操作過(guò)電壓允許限值為1154.4kV，對(duì)于220kV系統(tǒng)操作過(guò)電壓允許限值為592.8kV，對(duì)于IlOkV系統(tǒng)操作過(guò)電壓允許限值為296.4kV)；
[0035]步驟五，對(duì)第i個(gè)變電站，校核合閘瞬間變電站i母線操作過(guò)電壓是否越限；(具體標(biāo)準(zhǔn):對(duì)于500kV系統(tǒng)操作過(guò)電壓允許限值為1154.4kV，對(duì)于220kV系統(tǒng)操作過(guò)電壓允許限值為592.8kV，對(duì)于IlOkV系統(tǒng)操作過(guò)電壓允許限值為296.4kV)
[0036]步驟六，若所有線路、變壓器校核完畢，則轉(zhuǎn)至步驟七；否則，i = i+Ι，轉(zhuǎn)至步驟四
[0037]步驟七，校核所有變電站母線工頻電壓是否越限；(具體標(biāo)準(zhǔn):對(duì)于500kV系統(tǒng)工頻過(guò)電壓允許限值為525kV，對(duì)于220kV系統(tǒng)工頻過(guò)電壓允許限值為242kV，對(duì)于IlOkV系統(tǒng)工頻過(guò)電壓允許限值為121kV)
[0038]步驟八，投被啟動(dòng)電廠廠用電輔機(jī)，校核系統(tǒng)頻率及母線電壓是否越限；(最低頻率不低于48.5Hz，穩(wěn)態(tài)頻率不低于49.5Hz)
[0039]步驟九,最后計(jì)算黑啟動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)潮流,檢查系統(tǒng)穩(wěn)定性；
[0040]步驟十，若所有黑啟動(dòng)方案校核完畢，則校核結(jié)束并輸出校核結(jié)果；否則轉(zhuǎn)至步驟
O
[0041]通過(guò)以下的仿真試驗(yàn)對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用效果作進(jìn)一步的說(shuō)明:
[0042]利用仿真試驗(yàn)，將本發(fā)明與傳統(tǒng)的觀察擾動(dòng)法進(jìn)行對(duì)比，從試驗(yàn)結(jié)果上來(lái)看，本發(fā)明提出的方法從計(jì)算速度和穩(wěn)定度均優(yōu)于傳統(tǒng)方法。
[0043]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于實(shí)時(shí)數(shù)字仿真的電網(wǎng)黑啟動(dòng)全過(guò)程校核方法，其特征在于，該基于實(shí)時(shí)數(shù)字仿真的電網(wǎng)黑啟動(dòng)全過(guò)程校核方法包括以下步驟: 步驟一，在RTDS中建立當(dāng)前待校核的黑啟動(dòng)路徑模型，包括發(fā)電機(jī)模型、線路模型、變壓器模型、被啟動(dòng)電廠廠用電負(fù)荷模型以及斷路器模型，各元件具體參數(shù)使用BPA系統(tǒng)中的電網(wǎng)數(shù)據(jù)； 步驟二，黑啟動(dòng)機(jī)組自勵(lì)磁校核；對(duì)第i個(gè)線路，合斷路器i，校核合閘瞬間線路i末端操作過(guò)電壓是否越限；對(duì)第i個(gè)變電站，校核合閘瞬間變電站i母線操作過(guò)電壓是否越限；所有線路、變壓器校核完畢，則轉(zhuǎn)至校核所有變電站母線工頻電壓是否越限；否則，i =i+Ι，轉(zhuǎn)至對(duì)第i個(gè)線路，合斷路器i，校核合閘瞬間線路i末端操作過(guò)電壓是否越限； 步驟四，校核所有變電站母線工頻電壓是否越限；投被啟動(dòng)電廠廠用電輔機(jī)，校核系統(tǒng)頻率及母線電壓是否越限；最后計(jì)算黑啟動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)潮流，檢查系統(tǒng)穩(wěn)定性；所有黑啟動(dòng)方案校核完畢，則校核結(jié)束并輸出校核結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的基于實(shí)時(shí)數(shù)字仿真的電網(wǎng)黑啟動(dòng)全過(guò)程校核方法，其特征在于，在步驟一前從黑啟動(dòng)專家?guī)熘凶x取待校核黑啟動(dòng)方案路徑，路徑進(jìn)行干預(yù)修改。
3.如權(quán)利要求1所述的基于實(shí)時(shí)數(shù)字仿真的電網(wǎng)黑啟動(dòng)全過(guò)程校核方法，其特征在于，對(duì)第i個(gè)線路，合斷路器i，校核合閘瞬間線路i末端操作過(guò)電壓是否越限，具體標(biāo)準(zhǔn):對(duì)于500kV系統(tǒng)操作過(guò)電壓允許限值為1154.4kV，對(duì)于220kV系統(tǒng)操作過(guò)電壓允許限值為592.8kV，對(duì)于IlOkV系統(tǒng)操作過(guò)電壓允許限值為296.4kV。
4.如權(quán)利要求1所述的基于實(shí)時(shí)數(shù)字仿真的電網(wǎng)黑啟動(dòng)全過(guò)程校核方法，其特征在于，對(duì)第i個(gè)變電站，校核合閘瞬間變電站i母線操作過(guò)電壓是否越限具體標(biāo)準(zhǔn):對(duì)于500kV系統(tǒng)操作過(guò)電壓允許限值為1154.4kV，對(duì)于220kV系統(tǒng)操作過(guò)電壓允許限值為592.8kV，對(duì)于IlOkV系統(tǒng)操作過(guò)電壓允許限值為296.4kV。
5.如權(quán)利要求1所述的基于實(shí)時(shí)數(shù)字仿真的電網(wǎng)黑啟動(dòng)全過(guò)程校核方法，其特征在于，校核所有變電站母線工頻電壓是否越限具體標(biāo)準(zhǔn):對(duì)于500kV系統(tǒng)工頻過(guò)電壓限值為525kV，對(duì)于220kV系統(tǒng)工頻過(guò)電壓限值為242kV，對(duì)于IlOkV系統(tǒng)工頻過(guò)電壓限值為121kV。
【文檔編號(hào)】H02J13/00GK104410159SQ201410680671
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】劉濤, 韓磊, 李樹青, 陳培育, 龔成虎 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)天津市電力公司