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1为什么要做考虑配电网影响的预想事故筛选?
预想事故分析是保证电网安全运行的重要工具。但是, 如果需要详细分析的预想事故过多, 预想事故分析程序的计算负担将显著增大, 在线运行成为困难。幸运的是, 虽然需要分析的预想事故数目可能非常庞大, 但是真正对电网安全有影响的事故数目通常非常有限。因此, 如果我们能够通过某种方法成功地找出这些真正起作用的预想事故, 仅对它们进行详细的潮流分析, 那么预想事故分析环节的计算时间将大大减少, 而电网运行的安全性仍然能够得到保证。这种加速方法被称为“预想事故筛选”。
在传统的输电网预想事故筛选研究(TCS)中, 配电网通常被看作是挂靠在输电网边界母线上的负荷, 忽略了配电潮流对TCS结果的影响。对于传统电网, 这一方法快速而又足够准确。但是, 随着未来配电自动化装置和分布式电源的增加, 配电网运行方式更加灵活, 我们很自然地想知道: 传统TCS的假设还成立吗?这个已经被使用了几十年的加速器还能为未来输配全局电网的安全分析可靠地加速吗?
对这一问题, 我们选用了30D系统(1个IEEE 30母线测试系统+3个44节点配网系统构建而成, 配电系统有两个环)进行验证。我们发现, 在考虑和不考虑负荷静特性的两种情况下, 传统的TCS都会造成重要事故的漏选甚至错选, 危害电网的安全运行。
显然, 传统TCS的假设出了问题, 不再可靠了。为了获得更加可靠的结果, 我们必须在筛选中考虑配电网的影响。那么, 该如何考虑这一影响呢?
对此, 我们提出了两种新的TCS方法(CS1和CS2)。两种方法都考虑了配电潮流的影响, 从而提高了筛选结果的可靠性。
2CS1——近似全局潮流法
这一方法的核心在于使用近似的全局潮流解来进行筛选。这一方法将主从分裂法的第一次迭代结果作为近似全局潮流解, 并以此选择出关键的预想事故。而对于第一次主从迭代中的输电和配电潮流子问题, 也可采用近似的结果以进一步降低计算量。
该方法的具体计算步骤如下:
步骤1: 配电网控制中心计算当前网络的静态等值模型, 发送给输电网控制中心; (如果配电网未发生拓扑变化, 该步骤可省略)
步骤2: 输电网控制中心将配电网的静态等值模型加入到网络模型中;
步骤3: 对于每个预想事故, 输电网按照预设的迭代次数(通常为1次或者2次)进行潮流计算, 将算得的边界电压传给配电网控制中心;
步骤4: 配电网按照预设的迭代次数(通常为1次或者2次)进行潮流计算, 将算得的边界功率注入返回给输电系统;
步骤5: 更新功率注入后, 输电网再进行步骤3中的近似潮流计算, 之后计算该预想事故下的系统安全指标;
步骤6: 遍历所有事故后, 对指标排序, 形成关键事故列表, 完成筛选。
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