掃描加速技術下電網風險評估論文

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1全故障掃描加速技術

由于電網規模不斷擴大，電網元件N-1和N-2組合數量十分龐大。為提高計算效率，需要在全故障掃描時采用加速技術。

1.1靜態掃描加速技術

1）對于雙回線或多回線、并列運行的變壓器等，在掃描時無論是單重故障還是多重故障，均只枚舉一次；

2）使用拓撲分析功能，快捷地找出同塔雙回線路，以及同一發電機組的出口變壓器；

3）優化元件切除方案，生成校核元件列表，只生成一次節點導納陣，優化了靜態掃描計算流程；

4）使用改進PQ分解法，并用合并小支路的形式提高潮流計算收斂性和計算速度。

1.2動態掃描加速技術

按故障的嚴重程度對故障的計算順序進行排序，優先計算較嚴重的故障。若計算結果顯示穩定，則自動認為該元件發生較輕的故障也能保持穩定，而不再對較輕故障進行校核，從而減少動態掃描計算量。動態故障優先級見表2所示。優先級1表示故障后果最嚴重，優先級9表示故障后果最輕微。動態掃描時從優先級為1的故障開始。

2應用測試

本系統已在江西電力調度控制中心投入運行。使用本系統對江西電網2014年夏大方式進行分析，對220kV及以上電網進行靜態和動態全故障掃描。故障元件范圍是江西省內220kV及以上電網元件，分區選擇江西省內全部13個分區，電壓等級選擇220kV、500kV。越限元件范圍與故障范圍相同。

2.1靜態全故障掃描

靜態故障類型選擇N-1和同桿并架故障掃描。結果顯示，靜態掃描故障總數760個，導致越限的故障11個，其中導致母線電壓越下限的故障1個，導致線路過載的故障1個，導致變壓器過載的故障9個。靜態掃描結果詳細列出了11個導致越限的故障信息，包括切除元件列表和越限元件及越限量。用戶可以在地理圖中選擇相應的故障作業號查看潮流結果。

2.2動態全故障掃描

動態故障類型選擇線路三相短路、單相接地重合閘成功、同桿雙回或多回異名相故障。根據計算設置，本次掃描自動生成3202次故障，結果表中列出2168次故障暫穩計算結果，有1034次故障根據動態掃描加速技術省略計算。在有暫穩計算結果的故障中，導致功角失穩的有85個，導致電壓失穩的有420個。

2.3計算結果分析

該系統計算過程迅速，結果準確。該次應用在臺式計算機上完成，CPU是intel酷睿2.93GHz，內存2G。在進行江西220kV及以上電網靜態全故障掃描時，僅需5~7min即可完成。完成江西220kV及以上電網線路三相故障動態掃描需要約22h。通過抽樣對比可以驗證該系統的計算結果與PSASP是一致的。

3結論

電網全故障智能分析及風險評估系統可以自動、快速地對復雜大電網進行靜態和動態全故障掃描和分析，并在此基礎上進行電網運行風險評估分析。本系統采用了多種加速技術來解決計算量大的問題，提高了系統的計算效率，為復雜大電網安全穩定計算提供了一種有效的分析手段。該系統可以有效降低電網運行的安全風險，提高電網安全穩定計算的工作效率。該系統基于現有PSASP/PSD數據格式和潮流穩定計算程序，適合在電網公司各級調度機構和規劃設計部門中推廣應用。

作者:王凱諶艷紅萬源段志遠單位:國網江西省電力公司