馬懿 李江勇 于渤海
1、引言
在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中,電網(wǎng)潮流交換和信息交換的日益頻繁以及數(shù)量的劇烈增大,互聯(lián)電網(wǎng)內(nèi)各子電網(wǎng)間的相互依賴性亦日益增加,管理日趨復雜,電力系統(tǒng)及其關聯(lián)的信息通信系統(tǒng)和監(jiān)測/控制系統(tǒng)的任何一個脆弱部位的故障,都有可能導致電力系統(tǒng)災難性的大停電事故發(fā)生。基于以上原因,本文給出考慮線路停運概率的電網(wǎng)生長過程中的大停電交流潮流模型,用來研究電網(wǎng)生長過程中的自組織臨界狀態(tài)。
2、模型定義
AC-SOC-PF模型的流程如圖1,具體步驟如下:
(1)首先根據(jù)發(fā)電機出力和初始負荷需求確定電網(wǎng)初始潮流 ,根據(jù)初始潮流整定各線路元件的潮流極限,η為線路初始負載率因子。
(2)隨機選擇一個負荷節(jié)點,在該節(jié)點上增加隨機大小的和(類似沙堆模型的加沙過程);
(3)通過牛拉法求解電網(wǎng)的交流潮流,求出各線路潮流;
(4)根據(jù)線路潮流和潮流極限求各線路的負載率,由線路過負荷保護動作模型計算每條線路的開斷概率;判斷發(fā)電機節(jié)點無功出力是否在范圍以內(nèi),若不在,則將發(fā)電機節(jié)點轉(zhuǎn)換成PQ節(jié)點,回到步驟(3)再一次進行潮流計算;當發(fā)電機節(jié)點的無功出力均在范圍內(nèi),進入步驟(5);
(5)判斷是否有線路依據(jù)概率斷開,若系統(tǒng)因為線路斷開被分成兩個或兩個以上的孤島,則本次停電事故仿真過程結束,統(tǒng)計損失負荷;若沒有造成孤島問題,則更新電網(wǎng),回到步驟(2)。
3、AC-SOC-PF模型的仿真結果
3.1 IEEE39單次故障過程分析
IEEE39系統(tǒng)在ASP模型中某次事故的發(fā)展過程如表3.2;
由表3.2中的數(shù)據(jù)得到該次事故過程如下:在第56次添加擾動負荷后,線路15-16由于誤動作斷開,負荷轉(zhuǎn)移到了臨近線路,導致如下線路的故障概率急劇增加并且斷開:14-15,16-17,17-18,17-27;如圖3.4中虛線圓框所示;另有3-4,1-39兩條線路斷開,如圖3.4中的虛線所示;這些線路的斷開導致系統(tǒng)解列為5個區(qū)域,停電事故發(fā)生,共損失負荷450.42MW。
(作者單位:濱州供電公司)