一種基于實時數字仿真的電網黑啟動全過程校核方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于實時數字仿真的電網黑啟動全過程校核方法，建立發電機模型、線路模型、變壓器模型、被啟動電廠廠用電負荷模型以及斷路器模型，各元件具體參數使用BPA系統中的電網數據。本發明對黑啟動全過程進行統一建模，按照真實黑啟動操作過程進行仿真校核，以極大近似真實性，保證校核工作的客觀性。
【專利說明】—種基于實時數字仿真的電網黑啟動全過程校核方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于電力電網【技術領域】，尤其涉及一種基于實時數字仿真的電網黑啟動全過程校核方法。
【背景技術】
[0002]黑啟動過程一般包括黑啟動機組啟動，黑啟動機組并網，黑啟動路徑恢復供電(即路徑中的線路、變壓器合閘充電)，被啟動機組的廠用負荷(輔機)啟動等過程。因此黑啟動方案校核應考慮上述過程，一般包括黑啟動機組自勵磁校核、啟動過程中工頻過電壓校核、空充長線路操作過電壓校核、空充變壓器操作過電壓校核以及被啟動機組廠用負荷投入過程中的電壓和頻率校核。目前現有的校核方法中僅是針對上述單一問題進行仿真計算，對每個問題逐一進行建模仿真。但是，黑啟動過程是一個連續的過程，將此過程割裂進行單一分析，必然會影響校核仿真正確性。
【發明內容】
[0003]本發明實施例的目的在于提供一種基于實時數字仿真的電網黑啟動全過程校核方法，旨在解決現有的黑啟動過程割裂進行單一分析，影響校核仿真正確性的問題。
[0004]本發明實施例是這樣實現的，一種基于實時數字仿真的電網黑啟動全過程校核方法，該基于實時數字仿真的電網黑啟動全過程校核方法包括以下步驟:
[0005]步驟一，在RTDS中建立當前待校核的黑啟動路徑模型，包括發電機模型、線路模型、變壓器模型、被啟動電廠廠用電負荷模型以及斷路器模型，各元件具體參數使用BPA系統中的電網數據；
[0006]步驟二，黑啟動機組自勵磁校核；對第i個線路，合斷路器i，校核合閘瞬間線路i末端操作過電壓是否越限；對第i個變電站，校核合閘瞬間變電站i母線操作過電壓是否越限；若所有線路、變壓器校核完畢，則轉至校核所有變電站母線工頻電壓是否越限；否則，i=i+Ι，轉至對第i個線路，合斷路器i，校核合閘瞬間線路i末端操作過電壓是否越限；
[0007]步驟四，校核所有變電站母線工頻電壓是否越限；投被啟動電廠廠用電輔機，校核系統頻率及母線電壓是否越限；最后計算黑啟動系統穩態潮流，檢查系統穩定性；若所有黑啟動方案校核完畢，則校核結束并輸出校核結果。
[0008]進一步，在步驟一前從黑啟動專家庫中讀取待校核黑啟動方案路徑，路徑進行專家干預修改。
[0009]進一步，對第i個線路，合斷路器i，校核合閘瞬間線路i末端操作過電壓是否越限，具體標準:對于500kV系統操作過電壓允許限值為1154.4kV，對于220kV系統操作過電壓允許限值為592.8kV，對于IlOkV系統操作過電壓允許限值為296.4kV。
[0010]進一步，對第i個變電站，校核合閘瞬間變電站i母線操作過電壓是否越限具體標準:對于500kV系統操作過電壓允許限值為1154.4kV，對于220kV系統操作過電壓允許限值為592.8kV，對于IlOkV系統操作過電壓允許限值為296.4kV。
[0011]進一步，校核所有變電站母線工頻電壓是否越限具體標準:對于500kV系統工頻過電壓允許限值為525kV，對于220kV系統工頻過電壓允許限值為242kV，對于IlOkV系統工頻過電壓允許限值為121kV。
[0012]本發明提供的基于實時數字仿真的電網黑啟動全過程校核方法，對黑啟動全過程進行統一建模，按照真實黑啟動操作過程進行仿真校核，以極大近似真實性，保證校核工作的客觀性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明實施例提供的基于實時數字仿真的電網黑啟動全過程校核方法流程圖；
[0014]圖2是本發明實施例提供的實施例的流程圖；
[0015]圖3是本發明實施例提供的黑啟動系統路徑示例示意圖。
【具體實施方式】
[0016]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0017]下面結合附圖及具體實施例對本發明的應用原理作進一步描述。
[0018]如圖1所示，本發明實施例的基于實時數字仿真的電網黑啟動全過程校核方法包括以下步驟:
[0019]SlOl:從黑啟動專家庫中讀取待校核黑啟動方案路徑，該路徑可以進行專家干預修改；
[0020]S102:在RTDS中建立當前待校核的黑啟動路徑模型，包括發電機模型、線路模型、變壓器模型、被啟動電廠廠用電負荷模型以及斷路器模型，各元件具體參數可使用BPA系統中的電網數據；
[0021]S103:黑啟動機組自勵磁校核；
[0022]S104:對第i個線路，合斷路器i，校核合閘瞬間線路i末端操作過電壓是否越限；
[0023]S105:對第i個變電站，校核合閘瞬間變電站i母線操作過電壓是否越限；
[0024]S106:若所有線路、變壓器校核完畢，則轉至S107 ;否則，i = i+Ι，轉至S104 ；
[0025]S107:校核所有變電站母線工頻電壓是否越限；
[0026]S108:投被啟動電廠廠用電輔機，校核系統頻率及母線電壓是否越限；
[0027]S109:最后計算黑啟動系統穩態潮流，檢查系統穩定性；
[0028]SllO:若所有黑啟動方案校核完畢，則校核結束并輸出校核結果；否則轉至S101。
[0029]本發明的具體實施例:
[0030]如圖2所示，
[0031]步驟一，從黑啟動專家庫中讀取待校核黑啟動方案路徑，該路徑可以進行專家干預修改；
[0032]步驟二，在RTDS中建立當前待校核的黑啟動路徑模型，包括發電機模型、線路模型、變壓器模型、被啟動電廠廠用電負荷模型以及斷路器模型，各元件具體參數可使用BPA系統中的電網數據；典型黑啟動路徑圖參見圖3 ;以下以圖3為例，介紹本發明具體方法；
[0033]步驟三，黑啟動機組自勵磁校核；
[0034]步驟四，對第i個線路，合斷路器i，校核合閘瞬間線路i末端操作過電壓是否越限；(具體標準:對于500kV系統操作過電壓允許限值為1154.4kV，對于220kV系統操作過電壓允許限值為592.8kV，對于IlOkV系統操作過電壓允許限值為296.4kV)；
[0035]步驟五，對第i個變電站，校核合閘瞬間變電站i母線操作過電壓是否越限；(具體標準:對于500kV系統操作過電壓允許限值為1154.4kV，對于220kV系統操作過電壓允許限值為592.8kV，對于IlOkV系統操作過電壓允許限值為296.4kV)
[0036]步驟六，若所有線路、變壓器校核完畢，則轉至步驟七；否則，i = i+Ι，轉至步驟四
[0037]步驟七，校核所有變電站母線工頻電壓是否越限；(具體標準:對于500kV系統工頻過電壓允許限值為525kV，對于220kV系統工頻過電壓允許限值為242kV，對于IlOkV系統工頻過電壓允許限值為121kV)
[0038]步驟八，投被啟動電廠廠用電輔機，校核系統頻率及母線電壓是否越限；(最低頻率不低于48.5Hz，穩態頻率不低于49.5Hz)
[0039]步驟九,最后計算黑啟動系統穩態潮流,檢查系統穩定性；
[0040]步驟十，若所有黑啟動方案校核完畢，則校核結束并輸出校核結果；否則轉至步驟
O
[0041]通過以下的仿真試驗對本發明的應用效果作進一步的說明:
[0042]利用仿真試驗，將本發明與傳統的觀察擾動法進行對比，從試驗結果上來看，本發明提出的方法從計算速度和穩定度均優于傳統方法。
[0043]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種基于實時數字仿真的電網黑啟動全過程校核方法，其特征在于，該基于實時數字仿真的電網黑啟動全過程校核方法包括以下步驟: 步驟一，在RTDS中建立當前待校核的黑啟動路徑模型，包括發電機模型、線路模型、變壓器模型、被啟動電廠廠用電負荷模型以及斷路器模型，各元件具體參數使用BPA系統中的電網數據； 步驟二，黑啟動機組自勵磁校核；對第i個線路，合斷路器i，校核合閘瞬間線路i末端操作過電壓是否越限；對第i個變電站，校核合閘瞬間變電站i母線操作過電壓是否越限；所有線路、變壓器校核完畢，則轉至校核所有變電站母線工頻電壓是否越限；否則，i =i+Ι，轉至對第i個線路，合斷路器i，校核合閘瞬間線路i末端操作過電壓是否越限； 步驟四，校核所有變電站母線工頻電壓是否越限；投被啟動電廠廠用電輔機，校核系統頻率及母線電壓是否越限；最后計算黑啟動系統穩態潮流，檢查系統穩定性；所有黑啟動方案校核完畢，則校核結束并輸出校核結果。
2.如權利要求1所述的基于實時數字仿真的電網黑啟動全過程校核方法，其特征在于，在步驟一前從黑啟動專家庫中讀取待校核黑啟動方案路徑，路徑進行干預修改。
3.如權利要求1所述的基于實時數字仿真的電網黑啟動全過程校核方法，其特征在于，對第i個線路，合斷路器i，校核合閘瞬間線路i末端操作過電壓是否越限，具體標準:對于500kV系統操作過電壓允許限值為1154.4kV，對于220kV系統操作過電壓允許限值為592.8kV，對于IlOkV系統操作過電壓允許限值為296.4kV。
4.如權利要求1所述的基于實時數字仿真的電網黑啟動全過程校核方法，其特征在于，對第i個變電站，校核合閘瞬間變電站i母線操作過電壓是否越限具體標準:對于500kV系統操作過電壓允許限值為1154.4kV，對于220kV系統操作過電壓允許限值為592.8kV，對于IlOkV系統操作過電壓允許限值為296.4kV。
5.如權利要求1所述的基于實時數字仿真的電網黑啟動全過程校核方法，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準:對于500kV系統工頻過電壓限值為525kV，對于220kV系統工頻過電壓限值為242kV，對于IlOkV系統工頻過電壓限值為121kV。
【文檔編號】H02J13/00GK104410159SQ201410680671
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月24日 優先權日:2014年11月24日
【發明者】劉濤, 韓磊, 李樹青, 陳培育, 龔成虎 申請人:國家電網公司, 國網天津市電力公司