專利名稱：一種大電網(wǎng)自動(dòng)低頻減負(fù)荷多方案綜合評(píng)價(jià)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)分析計(jì)算領(lǐng)域，具體涉及一種大電網(wǎng)自動(dòng)低頻減負(fù)荷多方案 綜合評(píng)價(jià)方法。
背景技術(shù)：
面對(duì)錯(cuò)綜復(fù)雜的電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境及諸多的自動(dòng)低頻減負(fù)荷方案整定因素，要設(shè)計(jì)出 一套最優(yōu)的自動(dòng)低頻減減負(fù)荷方案，是非常困難的。以往的工程中自動(dòng)低頻減負(fù)荷方案評(píng) 價(jià)過(guò)程中在頻率動(dòng)態(tài)恢復(fù)特性的計(jì)算環(huán)節(jié)，受限于頻率動(dòng)態(tài)恢復(fù)特性手工計(jì)算的工作量 大，過(guò)程繁瑣的限制，往往只是給定少數(shù)的一個(gè)或者幾個(gè)自動(dòng)低頻減負(fù)荷方案進(jìn)行手動(dòng)計(jì) 算，甚至在有些工程中，不進(jìn)行頻率動(dòng)態(tài)恢復(fù)特性的計(jì)算，直接進(jìn)行時(shí)域仿真計(jì)算。在自動(dòng) 低頻減負(fù)荷方案的時(shí)域仿真計(jì)算校核環(huán)節(jié)中，也沒有應(yīng)用分布式計(jì)算方法，導(dǎo)致只是針對(duì) 少數(shù)的運(yùn)行方式、少數(shù)的故障性式進(jìn)行校核。上述的方案評(píng)價(jià)過(guò)程導(dǎo)致方案制定和篩選過(guò) 程中的盲目性和片面性，不能保證推薦方案的最優(yōu)性和準(zhǔn)確性。本發(fā)明中的大電網(wǎng)自動(dòng)低頻減負(fù)荷多方案綜合評(píng)價(jià)方法正是為了改善以往自動(dòng) 低頻減負(fù)荷方案評(píng)價(jià)過(guò)程中的上述缺點(diǎn)，利用計(jì)算機(jī)程序自動(dòng)對(duì)多個(gè)大電網(wǎng)自動(dòng)低頻減負(fù) 荷方案的頻率動(dòng)態(tài)恢復(fù)特性進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算和比較，基于計(jì)算結(jié)果對(duì)各個(gè)方案的性能指標(biāo) 進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，篩選出一個(gè)或幾個(gè)動(dòng)態(tài)頻率恢復(fù)特性較好的備選方案，在此基礎(chǔ)上充分利 用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，采用分布式計(jì)算，基于PSD-BPA暫態(tài)穩(wěn)定時(shí)域仿真程序?qū)溥x 方案進(jìn)行大量仿真計(jì)算校核，驗(yàn)證方案的正確性和適用性，從而推薦出最佳方案。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過(guò)實(shí)現(xiàn)大電網(wǎng)自動(dòng)低頻減負(fù)荷方案綜合評(píng)價(jià)過(guò)程中頻率動(dòng)態(tài) 恢復(fù)特性計(jì)算的計(jì)算機(jī)程序自動(dòng)化，對(duì)多個(gè)代選方案在多種可能功率缺額下的動(dòng)作行為快 速全面掃描，綜合評(píng)價(jià)，推薦最優(yōu)方案，解決以往低頻減載方案設(shè)計(jì)過(guò)程中的盲目性和不準(zhǔn) 確性；通過(guò)將分布式計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于低頻減負(fù)荷方案綜合評(píng)價(jià)的時(shí)域仿真校核環(huán)節(jié)，保證 了仿真校核的效率及全面性；通過(guò)將頻率動(dòng)態(tài)恢復(fù)特性結(jié)果與時(shí)域仿真校核結(jié)果結(jié)合，對(duì) 方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，保證了方案的準(zhǔn)確性及最優(yōu)性。本發(fā)明提供了一種大電網(wǎng)自動(dòng)低頻減負(fù)荷多方案綜合評(píng)價(jià)方法，包括以下步驟(1)給定大電網(wǎng)的多個(gè)系統(tǒng)擾動(dòng)條件，具體表現(xiàn)為指定系統(tǒng)的多個(gè)有功功率缺額 狀態(tài)，也即給定一系列的功率擾動(dòng)百分比；(2)設(shè)計(jì)針對(duì)該大電網(wǎng)的多個(gè)自動(dòng)低頻減負(fù)荷方案，指定包括如下指標(biāo)各動(dòng)作 輪動(dòng)作的頻率，各動(dòng)作輪減負(fù)荷的百分比，動(dòng)作延時(shí)時(shí)間和開關(guān)的動(dòng)作時(shí)間；(3)從第一個(gè)擾動(dòng)條件開始，對(duì)該擾動(dòng)條件下的各個(gè)自動(dòng)減負(fù)荷方案進(jìn)行計(jì)算；(4)從該擾動(dòng)條件下的第一個(gè)低頻減負(fù)荷方案開始，基于單機(jī)對(duì)集中負(fù)荷模型進(jìn) 行系統(tǒng)頻率動(dòng)態(tài)恢復(fù)特性的計(jì)算；(5)進(jìn)行該擾動(dòng)條件下的下一個(gè)低頻減負(fù)荷方案基于單機(jī)對(duì)集中負(fù)荷模型的系統(tǒng)頻率動(dòng)態(tài)恢復(fù)特性的計(jì)算，直至該擾動(dòng)條件下所有的低頻減負(fù)荷方案的頻率動(dòng)態(tài)恢復(fù)特性 計(jì)算完成；(6)對(duì)下一個(gè)擾動(dòng)條件重復(fù)第(4)至(5)步的計(jì)算，直至所有的擾動(dòng)條件計(jì)算完 成；(7)在對(duì)所有擾動(dòng)的所有減負(fù)荷方案頻率動(dòng)態(tài)恢復(fù)特性計(jì)算完成的結(jié)果基礎(chǔ)上， 對(duì)各個(gè)方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，得出一個(gè)或者幾個(gè)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果較好的備選方案；(8)指定時(shí)域仿真校核需要進(jìn)行校核計(jì)算的系統(tǒng)運(yùn)行方式及校核需要計(jì)算的故障 集，并根據(jù)指定的運(yùn)行方式及故障集形成時(shí)域仿真的計(jì)算校核任務(wù)集；(9)將時(shí)域仿真校核計(jì)算任務(wù)集中的所有計(jì)算任務(wù)提交給分布式計(jì)算的計(jì)算節(jié) 點(diǎn)，同時(shí)進(jìn)行多個(gè)計(jì)算任務(wù)的計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果返回，直至所有的計(jì)算任務(wù)完成；(10)對(duì)多個(gè)仿真時(shí)域計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行分析，篩選出滿足《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》 DL359-2099要求的方案；(11)對(duì)同時(shí)滿足系統(tǒng)頻率動(dòng)態(tài)恢復(fù)特性要求和系統(tǒng)安全穩(wěn)定要求的方案集再由 專家根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)比較，選擇出系統(tǒng)動(dòng)態(tài)頻率恢復(fù)特性最好，滿足安全穩(wěn)定 性能指標(biāo)最優(yōu)的方案。其中，所述步驟(4)和(5)中所述基于單機(jī)對(duì)集中負(fù)荷模型的系統(tǒng)頻率動(dòng)態(tài)恢復(fù) 特性的計(jì)算，其方法和步驟如下(1)從某種擾動(dòng)條件，某個(gè)低頻減負(fù)荷方案的第一輪動(dòng)作開始計(jì)算，設(shè)n = 1 ；(2)首先計(jì)算出該動(dòng)作輪減負(fù)荷過(guò)程中系統(tǒng)阻尼Dt = 1. 0+ (Kl- 1 0) *PL(1)其中PL為負(fù)荷，Kl為負(fù)荷頻率調(diào)節(jié)系數(shù)，Dt為該動(dòng)作輪阻尼；(3)計(jì)算出該動(dòng)作輪頻率變化的實(shí)際值
DLF =
A *ioo(2)
其中DLF為系統(tǒng)頻率變化的實(shí)際值，F(xiàn)B為系統(tǒng)的基準(zhǔn)頻率，Ta為功率擾動(dòng)的百分 比；判斷DLF是否大于第一動(dòng)作輪動(dòng)作頻率給定值與系統(tǒng)基準(zhǔn)頻率的差值，如果是說(shuō) 明已經(jīng)引起低頻減負(fù)荷的動(dòng)作，繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)動(dòng)作輪的動(dòng)作，轉(zhuǎn)至(4)，如果不是，表明沒有 引起低頻減負(fù)荷的動(dòng)作，中止該擾動(dòng)方案的計(jì)算，進(jìn)行下一個(gè)擾動(dòng)方案的計(jì)算，返回(2)；(4)計(jì)算該動(dòng)作輪頻率的變化率及該動(dòng)作輪頻率的最低值 DF = -*{-FB*-^- + Dt* (Fb - Fmn))
其中DF為該動(dòng)作輪動(dòng)作頻率的變化率，F(xiàn)ffln為該動(dòng)作輪動(dòng)作頻率的給定值；Fmin = Fnm+DF*(Td+Tcb)(4)其中Fmin為該動(dòng)作輪動(dòng)作過(guò)程中的最低頻率值，Td為該動(dòng)作輪的動(dòng)作延時(shí)，T。b為 開關(guān)的動(dòng)作延時(shí)； (5)判斷Fmin是否小于等于Fmnk，如果是，說(shuō)明已經(jīng)引起后續(xù)第k輪的動(dòng)作，k指定 為實(shí)際動(dòng)作的輪數(shù)，轉(zhuǎn)至(6)進(jìn)行第k輪的計(jì)算n = n+k;如果不是，進(jìn)行下一輪的計(jì)算m =n+1 ；
(6)重復(fù)(4)步驟中的計(jì)算過(guò)程，計(jì)算第η輪頻率的變化率及頻率的最低值，并按照步驟(2)給定公式，計(jì)算該動(dòng)作輪阻尼；(7)判斷該動(dòng)作輪頻率變化率DF是否大于0，如果是，表明頻率開始恢復(fù)上升趨 勢(shì)，中止該方案的計(jì)算，進(jìn)行下一個(gè)方案的計(jì)算，直至所有方案計(jì)算完成；其中，所述步驟(7)中對(duì)所有擾動(dòng)條件下，所有低頻減負(fù)荷方案的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行 綜合評(píng)價(jià)，具體要評(píng)價(jià)的指標(biāo)有低頻減負(fù)荷總量的多少；低頻減負(fù)荷動(dòng)作總的輪數(shù)及總 的動(dòng)作時(shí)間；頻率恢復(fù)的速度快慢和對(duì)所有擾動(dòng)的適應(yīng)性；根據(jù)這些因素進(jìn)行綜合評(píng)判， 選擇減負(fù)荷量最少，動(dòng)作輪數(shù)和動(dòng)作時(shí)間短，頻率恢復(fù)快，適應(yīng)各種擾動(dòng)情況下的自動(dòng)低頻 減負(fù)荷方案，在方案評(píng)價(jià)的過(guò)程中，需要工程人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，參與方案綜合評(píng)價(jià)與篩選的過(guò) 程。其中，所述步驟(8)和(9)中對(duì)所有時(shí)域仿真計(jì)算任務(wù)進(jìn)行分布式計(jì)算的具體步 驟及方法如下(1)形成基于指定的系統(tǒng)運(yùn)行方式，指定的故障集下的所有時(shí)域仿真計(jì)算任務(wù) 集；(2)基于分布式計(jì)算硬件平臺(tái)共有N臺(tái)計(jì)算節(jié)點(diǎn)機(jī)，1臺(tái)計(jì)算服務(wù)器；(3)將所有時(shí)域仿真計(jì)算任務(wù)集中的任務(wù)提交給服務(wù)器，由服務(wù)器每次將N個(gè)任 務(wù)分別同時(shí)指派給N個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)，由N個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行基于PSD-BPA仿真程序的時(shí)域 仿真計(jì)算；(4)每個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)計(jì)算完成后，將計(jì)算結(jié)果返回給服務(wù)器，等待接收下一個(gè)任務(wù)；(5)計(jì)算服務(wù)器檢查是否有空閑節(jié)點(diǎn)，如果有，將新的任務(wù)分配給該節(jié)點(diǎn)，否則，等 待空閑節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)；(6)重復(fù)步驟(3)至(5)的過(guò)程，直至所有計(jì)算任務(wù)完成。本發(fā)明的有益效果是1.通過(guò)巧妙的程序設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)待選自動(dòng)低頻減負(fù)荷方案基于單機(jī)對(duì)集中負(fù) 荷模型的頻率動(dòng)態(tài)恢復(fù)特性進(jìn)行程序自動(dòng)依次計(jì)算比較，實(shí)現(xiàn)整個(gè)計(jì)算比較過(guò)程的全自動(dòng) 化。具備計(jì)算速度快，準(zhǔn)確性高，待選方案數(shù)目不受限制等優(yōu)點(diǎn)，解決以往自動(dòng)低頻減負(fù)荷 設(shè)計(jì)過(guò)程中的盲目性和不準(zhǔn)確性，提高了設(shè)計(jì)過(guò)程及動(dòng)作特性的可觀測(cè)性、準(zhǔn)確性及可靠 性。2.實(shí)現(xiàn)基于單機(jī)對(duì)集中負(fù)荷模型的系統(tǒng)頻率動(dòng)態(tài)恢復(fù)特性的計(jì)算結(jié)果與基于 PSD-BPA仿真計(jì)算校核結(jié)果的綜合評(píng)價(jià)的過(guò)程，保證所篩選的方案能夠同時(shí)兼顧頻率恢復(fù) 最快、切負(fù)荷量最小、保證低頻減載后系統(tǒng)安全性、低自動(dòng)低頻減負(fù)荷方案的適應(yīng)性強(qiáng)等多 個(gè)目標(biāo)約束，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)低頻減負(fù)荷的最優(yōu)性能。3.通過(guò)充分利用目前先進(jìn)的計(jì)算機(jī)硬件及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用于自動(dòng)低頻減 負(fù)荷方案綜合優(yōu)化篩選過(guò)程中仿真校核的基于PSD-BPA仿真軟件的分布式計(jì)算平臺(tái)，實(shí)現(xiàn) 了大量仿真分析計(jì)算的自動(dòng)計(jì)算，大大提高仿真校核的速度，保證了仿真校核的高效率和 全面性。
為了使本發(fā)明的內(nèi)容被更清楚的理解，并便于具體實(shí)施方式
的描述，下面給出與本發(fā)明相關(guān)的
如下圖1是依據(jù)本發(fā)明方法的整體流程圖。圖2是基于單機(jī)負(fù)荷模型的多方案自動(dòng)比較方法流程圖。圖3是依據(jù)本發(fā)明的方法計(jì)算的功率擾動(dòng)為5%時(shí)方案三的頻率恢復(fù)過(guò)程計(jì)算結(jié) 果圖。圖4是依據(jù)本發(fā)明的方法計(jì)算的功率擾動(dòng)為10%時(shí)方案三的頻率恢復(fù)過(guò)程計(jì)算結(jié)果圖。圖5是某電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行，損失某電廠1600MW出力的仿真曲線示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述大電網(wǎng)自動(dòng)低頻減負(fù)荷多方案綜合評(píng)價(jià)方法實(shí)現(xiàn)過(guò)程中主要有以下 幾個(gè)步驟(1)依據(jù)電力系統(tǒng)自動(dòng)低頻減負(fù)荷技術(shù)規(guī)定，綜合考慮影響電力系統(tǒng)頻率下降程 度和下降的速度的四個(gè)決定性因素，充分考慮自動(dòng)低頻減負(fù)荷動(dòng)作過(guò)程中的多個(gè)動(dòng)作條 件，進(jìn)行多個(gè)自動(dòng)低頻減負(fù)荷方案的設(shè)計(jì)。(2)利用程序?qū)崿F(xiàn)單機(jī)對(duì)集中負(fù)荷的模型的系統(tǒng)平均頻率動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，對(duì)多個(gè) 設(shè)計(jì)方案系統(tǒng)故障后的頻率恢復(fù)特性利用程序自動(dòng)計(jì)算分析，替代以往手動(dòng)單點(diǎn)，單方案 的計(jì)算過(guò)程。(3)多個(gè)待選方案計(jì)算結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)比較，尋找能夠保證系統(tǒng)安全、頻率恢復(fù) 特性最好、切負(fù)荷量較少的方案。(4)利用高性能計(jì)算機(jī)硬件的出現(xiàn)及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)分布式仿真計(jì)算平臺(tái)，進(jìn) 行對(duì)推薦方案的大量仿真校核的計(jì)算，實(shí)現(xiàn)利用多臺(tái)計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備的同時(shí)利用，提高計(jì) 算速度，進(jìn)而提高仿真計(jì)算的效率和全面性。(5)多時(shí)域仿真計(jì)算結(jié)果進(jìn)行綜合比較，篩選出安全穩(wěn)定性能較好的方案。(6)綜合比較基于單機(jī)對(duì)集中負(fù)荷的模型的頻率動(dòng)態(tài)恢復(fù)特性的計(jì)算結(jié)果和暫態(tài) 穩(wěn)定時(shí)域仿真計(jì)算的結(jié)果，給出最優(yōu)的推薦方案。以某電網(wǎng)自動(dòng)低頻減負(fù)荷方案綜合評(píng)價(jià)過(guò)程為例，說(shuō)明本發(fā)明方法的實(shí)施過(guò)程(1)自動(dòng)低頻減負(fù)荷方案的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)功率缺額擾動(dòng)條件設(shè)計(jì)從5 %至50 %的功率缺額擾動(dòng)。方案一首輪49. 25Hz，級(jí)差0.25Hz，繼電器人為延時(shí)0. 1秒，開關(guān)動(dòng)作延時(shí)0. 1 秒，各輪減載占最大負(fù)荷的百分比例依次為4. 06，4. 95，5. 82，6. 61，7. 33，7. 33，8. 02 ；方案二 首輪49. 2Hz，級(jí)差0.2Hz，繼電器人為延時(shí)0.2秒，，開關(guān)動(dòng)作延時(shí)0. 1秒， 各輪減載占最大負(fù)荷的百分比例依次為5，6，6.5，7，7，7，8 ；方案三首輪49. 2Hz，級(jí)差0.2Hz，繼電器人為延時(shí)0. 1秒，，開關(guān)動(dòng)作延時(shí)0. 1秒， 各輪減載占最大負(fù)荷的百分比例依次為5，6，6.5，7，7，7，8 ；(2)利用程序?qū)崿F(xiàn)單機(jī)對(duì)集中負(fù)荷的模型的系統(tǒng)平均頻率動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，對(duì)多個(gè) 設(shè)計(jì)方案系統(tǒng)故障后的頻率恢復(fù)特性利用程序自動(dòng)計(jì)算分析。以上述方案三為例，給出擾動(dòng)分別為5%和10%的計(jì)算結(jié)果圖，其余方案，其余擾 動(dòng)計(jì)算結(jié)果形式相同。如圖3所示是功率擾動(dòng)為5 %時(shí)方案三的頻率恢復(fù)過(guò)程計(jì)算結(jié)果圖。圖4是功率擾動(dòng)為10%時(shí)方案三的頻率恢復(fù)過(guò)程計(jì)算結(jié)果圖。(3)對(duì)各個(gè)方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，給出推薦方案。對(duì)所有方案的頻率恢復(fù)過(guò)程計(jì)算完成后，計(jì)算結(jié)果如下 綜合比較上述三個(gè)方案，推薦方案三為最優(yōu)方案，方案二次之，淘汰方案一。(4)形成時(shí)域仿真計(jì)算校核任務(wù)，利用分布式進(jìn)行計(jì)算。形成計(jì)算任務(wù)集指定系統(tǒng)運(yùn)行條件包括某電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行，某電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行；指 定系統(tǒng)運(yùn)行方式包括風(fēng)大方式、風(fēng)小方式、枯大方式、枯小方式；指定的故障集包括，損失某 電廠一 1600MW的出力；損失另一電廠二 2400MW的出力；損失某電廠三和四共5600MW的出 力。上述運(yùn)行條件、運(yùn)行方式、故障集的組合，形成基于中國(guó)電力科學(xué)研究院的PSD-BPA時(shí) 域仿真程序的計(jì)算任務(wù)集共24個(gè)。利用分布式計(jì)算時(shí)域仿真校核計(jì)算任務(wù)集共1臺(tái)服務(wù)器，6個(gè)節(jié)點(diǎn)機(jī)，任務(wù)分配 及計(jì)算過(guò)程如下令將24個(gè)計(jì)算任務(wù)存放在服務(wù)器上，開始啟動(dòng)任務(wù)分配進(jìn)程，始終處于監(jiān)測(cè)狀態(tài)。今服務(wù)器監(jiān)測(cè)到有6個(gè)空閑的節(jié)點(diǎn)機(jī)，提取6個(gè)計(jì)算任務(wù)，分配給6個(gè)節(jié)點(diǎn)機(jī)。令6個(gè)節(jié)點(diǎn)機(jī)同時(shí)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算完成后將結(jié)果返回，同時(shí)將該節(jié)點(diǎn)機(jī)的狀態(tài)設(shè)置 為空閑。令服務(wù)器的監(jiān)測(cè)進(jìn)程又監(jiān)測(cè)到有空閑節(jié)點(diǎn)，分配新的計(jì)算任務(wù)。今服務(wù)器判斷是否完成所有的計(jì)算任務(wù)(共24個(gè))，如果是，中止計(jì)算過(guò)程。如果 不是，繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)及任務(wù)分配。(5)多時(shí)域仿真計(jì)算結(jié)果進(jìn)行綜合比較。以某電網(wǎng)孤網(wǎng)運(yùn)行，損失某電廠160CMW出力為例，給出仿真曲線如圖5所示。其中黑色曲線為不采用低頻減負(fù)荷時(shí)的系統(tǒng)頻率曲線；藍(lán)色為方案一時(shí)的系統(tǒng)頻 率曲線；紅色為方案二時(shí)的系統(tǒng)頻率曲線；粉色為方案三時(shí)的系統(tǒng)頻率曲線。從時(shí)域仿真結(jié)果可以看出，方案三對(duì)于系統(tǒng)的頻率恢復(fù)為最佳方案。(6)綜合基于單機(jī)對(duì)集中負(fù)荷模型的頻率動(dòng)態(tài)恢復(fù)過(guò)程的計(jì)算結(jié)果與時(shí)域仿真計(jì) 算的結(jié)果比較可知，兩種方法的結(jié)果一致，方案三均為最佳方案，因此推薦方案三。上面通過(guò)特別的實(shí)施例內(nèi)容描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員還可意識(shí)到變型 和可選的實(shí)施例的多種可能性，例如，通過(guò)組合和/或改變單個(gè)實(shí)施例的特征。因此，可以 理解的是這些變型和可選的實(shí)施例將被認(rèn)為是包括在本發(fā)明中，本發(fā)明的范圍僅僅被附上 的專利權(quán)利要求書及其同等物限制。
權(quán)利要求
一種大電網(wǎng)自動(dòng)低頻減負(fù)荷多方案綜合評(píng)價(jià)方法，其特征在于包括以下步驟(1)給定大電網(wǎng)的多個(gè)系統(tǒng)擾動(dòng)條件，具體表現(xiàn)為指定系統(tǒng)的多個(gè)有功功率缺額狀態(tài)，也即給定一系列的功率擾動(dòng)百分比；(2)設(shè)計(jì)針對(duì)該大電網(wǎng)的多個(gè)自動(dòng)低頻減負(fù)荷方案，指定包括如下指標(biāo)各動(dòng)作輪動(dòng)作的頻率，各動(dòng)作輪減負(fù)荷的百分比，動(dòng)作延時(shí)時(shí)間和開關(guān)的動(dòng)作時(shí)間；(3)從第一個(gè)擾動(dòng)條件開始，對(duì)該擾動(dòng)條件下的各個(gè)自動(dòng)減負(fù)荷方案進(jìn)行計(jì)算；(4)從該擾動(dòng)條件下的第一個(gè)低頻減負(fù)荷方案開始，基于單機(jī)對(duì)集中負(fù)荷模型進(jìn)行系統(tǒng)頻率動(dòng)態(tài)恢復(fù)特性的計(jì)算；(5)進(jìn)行該擾動(dòng)條件下的下一個(gè)低頻減負(fù)荷方案基于單機(jī)對(duì)集中負(fù)荷模型的系統(tǒng)頻率動(dòng)態(tài)恢復(fù)特性的計(jì)算，直至該擾動(dòng)條件下所有的低頻減負(fù)荷方案的頻率動(dòng)態(tài)恢復(fù)特性計(jì)算完成；(6)對(duì)下一個(gè)擾動(dòng)條件重復(fù)第(4)至(5)步的計(jì)算，直至所有的擾動(dòng)條件計(jì)算完成；(7)在對(duì)所有擾動(dòng)的所有減負(fù)荷方案頻率動(dòng)態(tài)恢復(fù)特性計(jì)算完成的結(jié)果基礎(chǔ)上，對(duì)各個(gè)方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，得出一個(gè)或者幾個(gè)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果較好的備選方案；(8)指定時(shí)域仿真校核需要進(jìn)行校核計(jì)算的系統(tǒng)運(yùn)行方式及校核需要計(jì)算的故障集，并根據(jù)指定的運(yùn)行方式及故障集形成時(shí)域仿真的計(jì)算校核任務(wù)集；(9)將時(shí)域仿真校核計(jì)算任務(wù)集中的所有計(jì)算任務(wù)提交給分布式計(jì)算的計(jì)算節(jié)點(diǎn)，同時(shí)進(jìn)行多個(gè)計(jì)算任務(wù)的計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果返回，直至所有的計(jì)算任務(wù)完成；(10)對(duì)多個(gè)仿真時(shí)域計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行分析，篩選出滿足《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》DL359-2099要求的方案；(11)對(duì)同時(shí)滿足系統(tǒng)頻率動(dòng)態(tài)恢復(fù)特性要求和系統(tǒng)安全穩(wěn)定要求的方案集再由專家根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)比較，選擇出系統(tǒng)動(dòng)態(tài)頻率恢復(fù)特性最好，滿足安全穩(wěn)定性能指標(biāo)最優(yōu)的方案。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟(4)和(5)中所述基于單機(jī)對(duì)集 中負(fù)荷模型的系統(tǒng)頻率動(dòng)態(tài)恢復(fù)特性的計(jì)算，其方法和步驟如下(1)從某種擾動(dòng)條件，某個(gè)低頻減負(fù)荷方案的第一輪動(dòng)作開始計(jì)算，設(shè)n= 1 ；(2)首先計(jì)算出該動(dòng)作輪減負(fù)荷過(guò)程中系統(tǒng)阻尼Dt = 1. 0+(KL-l. 0)*PL(1)其中PL為負(fù)荷，Kl為負(fù)荷頻率調(diào)節(jié)系數(shù)，Dt為該動(dòng)作輪阻尼；(3)計(jì)算出該動(dòng)作輪頻率變化的實(shí)際值DLF= -FB*Tα/D1*100(2)其中DLF為系統(tǒng)頻率變化的實(shí)際值，F(xiàn)b為系統(tǒng)的基準(zhǔn)頻率，Ta為功率擾動(dòng)的百分比；判斷DLF是否大于第一動(dòng)作輪動(dòng)作頻率給定值與系統(tǒng)基準(zhǔn)頻率的差值，如果是說(shuō)明已 經(jīng)引起低頻減負(fù)荷的動(dòng)作，繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)動(dòng)作輪的動(dòng)作，轉(zhuǎn)至(4)，如果不是，表明沒有引起 低頻減負(fù)荷的動(dòng)作，中止該擾動(dòng)方案的計(jì)算，進(jìn)行下一個(gè)擾動(dòng)方案的計(jì)算，返回(2)；(4)計(jì)算該動(dòng)作輪頻率的變化率及該動(dòng)作輪頻率的最低值DF = 1/H*(-FB*Ta/100 + Dt*(FB~Fmn))(3)其中DF為該動(dòng)作輪動(dòng)作頻率的變化率，F(xiàn) 為該動(dòng)作輪動(dòng)作頻率的給定值；Fmin = Fmn+DF*(Td+Tcb) (4)其中Fmin為該動(dòng)作輪動(dòng)作過(guò)程中的最低頻率值，Td為該動(dòng)作輪的動(dòng)作延時(shí)，T。b為開關(guān) 的動(dòng)作延時(shí)；(5)判斷Fmin是否小于等于Fmnk，如果是，說(shuō)明已經(jīng)引起后續(xù)第k輪的動(dòng)作，k指定為 實(shí)際動(dòng)作的輪數(shù)，轉(zhuǎn)至(6)進(jìn)行第k輪的計(jì)算n = n+k ；如果不是，進(jìn)行下一輪的計(jì)算n = n+1 ；(6)重復(fù)(4)步驟中的計(jì)算過(guò)程，計(jì)算第n輪頻率的變化率及頻率的最低值，并按照步 驟(2)給定公式，計(jì)算該動(dòng)作輪阻尼；(7)判斷該動(dòng)作輪頻率變化率DF是否大于0，如果是，表明頻率開始恢復(fù)上升趨勢(shì)，中 止該方案的計(jì)算，進(jìn)行下一個(gè)方案的計(jì)算，直至所有方案計(jì)算完成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于所述步驟(7)中對(duì)所有擾動(dòng)條件下，所有 低頻減負(fù)荷方案的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，具體要評(píng)價(jià)的指標(biāo)有低頻減負(fù)荷總量的多少； 低頻減負(fù)荷動(dòng)作總的輪數(shù)及總的動(dòng)作時(shí)間；頻率恢復(fù)的速度快慢和對(duì)所有擾動(dòng)的適應(yīng)性； 根據(jù)這些因素進(jìn)行綜合評(píng)判，選擇減負(fù)荷量最少，動(dòng)作輪數(shù)和動(dòng)作時(shí)間短，頻率恢復(fù)快，適 應(yīng)各種擾動(dòng)情況下的自動(dòng)低頻減負(fù)荷方案，在方案評(píng)價(jià)的過(guò)程中，需要工程人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)， 參與方案綜合評(píng)價(jià)與篩選的過(guò)程。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的方法，其特征在于所述步驟⑶和(9)中對(duì)所有時(shí)域 仿真計(jì)算任務(wù)進(jìn)行分布式計(jì)算的具體步驟及方法如下(1)形成基于指定的系統(tǒng)運(yùn)行方式，指定的故障集下的所有時(shí)域仿真計(jì)算任務(wù)集；(2)基于分布式計(jì)算硬件平臺(tái)共有N臺(tái)計(jì)算節(jié)點(diǎn)機(jī)，1臺(tái)計(jì)算服務(wù)器；(3)將所有時(shí)域仿真計(jì)算任務(wù)集中的任務(wù)提交給服務(wù)器，由服務(wù)器每次將N個(gè)任務(wù)分 別同時(shí)指派給N個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)，由N個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行基于PSD-BPA仿真程序的時(shí)域仿真 計(jì)算；(4)每個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)計(jì)算完成后，將計(jì)算結(jié)果返回給服務(wù)器，等待接收下一個(gè)任務(wù)；(5)計(jì)算服務(wù)器檢查是否有空閑節(jié)點(diǎn)，如果有，將新的任務(wù)分配給該節(jié)點(diǎn)，否則，等待空 閑節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)；(6)重復(fù)步驟(3)至(5)的過(guò)程，直至所有計(jì)算任務(wù)完成。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種大電網(wǎng)自動(dòng)低頻減負(fù)荷多方案綜合評(píng)價(jià)方法，實(shí)現(xiàn)了從低頻減負(fù)荷多個(gè)方案的設(shè)計(jì)，綜合評(píng)價(jià)比較，到推薦方案的大量仿真校核計(jì)算，都通過(guò)程序自動(dòng)完成，實(shí)現(xiàn)了一體化流程，改變了以往由工程人員通過(guò)手動(dòng)計(jì)算計(jì)算模式，大大提高了自動(dòng)低頻減負(fù)荷方案制定的效率和準(zhǔn)確性。本方法具有合理性、適用性和可推廣性。
文檔編號(hào)H02J3/00GK101840465SQ201010146700
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2010年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者劉肇旭, 卜廣全, 王麗敏, 趙強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院