太阳城集团

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考虑220KV以下电源的电网稳定计算数据构建方法.pdf

摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201510360050.5

申请日:

2015.06.26

公开号:

太阳城集团CN105048450A

公开日:

2015.11.11

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H02J 3/00申请日:20150626|||公开
IPC分类号: H02J3/00; G06F19/00(2011.01)I; G06F9/455 主分类号: H02J3/00
申请人: 国家电网公司; 国网湖南省电力公司; 湖南大学
发明人: 宋军英; 李欣然; 蔡丝琪; 胡臻
地址: 100031北京市西城区西长安街86号
优先权:
专利代理机构: 长沙星耀专利事务所43205 代理人: 许伯严
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法律状态
申请(专利)号:

CN201510360050.5

授权太阳城集团号:

||||||

法律状态太阳城集团日:

太阳城集团2017.03.08|||2015.12.09|||2015.11.11

法律状态类型:

太阳城集团授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

太阳城集团本发明公开了一种考虑220kV以下电源的电网稳定计算数据构建方法,包括如下步骤:1.统计地区电网负负荷总有功功率2.统计地区电网并网机组总有功出力3.计算i地区上网负荷百分比Ki;4.构建Ki≤16%的地区电网稳定计算数据;5.构建Ki>16%的地区电网稳定计算数据;步骤6.对Ki>16%的地区电网中部分稳定计算数据的重新构建。本发明通过计算各地区上网负荷百分比Ki以区分电网各个地区电网稳定计算数据构建的详细程度,以此构建了更符合实际的电网稳定计算数据,能更好地描述系统在暂态扰动后220kV以下电网并网电源的动态特性。

权利要求书

1.一种考虑220kV以下电源的电网稳定计算数据构建方法,其特征是包
括如下步骤:
步骤1.统计地区电网负负荷总有功功率i为地区电网编号,PL为地区
i中负负荷的有功功率,i∈{1,2,…,n},n为电网中的地区个数,n∈N+,N+为
非负的自然数;
所述负负荷为地区电网中变电站有功负荷由低压侧流向高压侧的负荷;
所述地区电网负负荷总有功功率为电网所属全部220kV变电站的负负荷
PL之和,负负荷PL的单位为MW;
步骤2.统计地区电网并网机组总有功出力i为地区电网编号,PG为
地区i中开机机组的有功功率,i∈{1,2,…,n},n为电网中的地区个数,n
∈N+:
所述i地区电网并网机组有功出力为i地区中220kV及以上电网开机机组的
有功功率;
将i地区220kV及以上电网中所有并网机组的有功出力相加,即得到i地区
电网并网机组总有功出力,记为单位为MW;
步骤3.计算i地区上网负荷百分比Ki:
上网负荷百分比Ki,如下式(1.1)表示,
K i = | Σ i P L | Σ i P G + | Σ i P L | × 100 % - - - ( 1.1 ) ]]>
i∈{1,2,…,n},n为电网中的地区个数,n∈N+;
分子为i地区电网负负荷总有功功率的绝对值,称为该地区的上网负
荷;分母为i地区电网并网机组总有功出力与总负负荷有功功率的
绝对值之和,称为该地区的总有功发电;
将步骤1、2的统计结果代入式(1.1),计算得到i地区上网负荷占总有功
发电的百分比,称为上网负荷百分比Ki;
步骤4.构建Ki≤16%的地区电网稳定计算数据,方法如下:
选择步骤3中Ki≤16%的各地区电网的实际电网结构,为所述实际电网结构中
220kV及以上电网的所有电力系统元件及控制装置建立适用于电网安全稳定计算的
详细模型和参数,110kV及以下电网均简化等值为负荷,挂在220kV变电站的
110kV侧;上述地区电网的稳定计算数据由地区电网中各电力系统元件、控制装
置及负荷的详细模型和参数构成,其模型及参数以及电网的简化等值均按照国家
电网安全稳定计算技术规范Q/GDW404-2010构建;
步骤5.构建Ki>16%的地区电网稳定计算数据,方法如下:
选择步骤3中Ki>16%的各地区电网的实际电网结构,为所述实际电网结构中
110kV及以上电网的所有电力系统元件、控制装置及负荷建立适用于电网安全稳定
计算的详细模型和参数;35kV及以下电网均简化等值为负荷,相应地挂在110kV变
电站的中压或低压母线侧;上述地区电网的稳定计算数据由地区电网中各电力系统
元件、控制装置以及负荷的详细模型和参数构成,其模型及参数以及电网的简化
等值均按照国家电网安全稳定计算技术规范Q/GDW404-2010构建;
步骤6.对Ki>16%的地区电网中部分稳定计算数据的重新构建:
对步骤5构建的计算数据中可能出现110kV变电站中压或低压母线所接负荷为
负负荷的情况,称这类母线为负负荷母线,假设步骤5中存在j个负负荷母线,
j=1,2,…,n,n∈N+,对每个负负荷母线所接35kV或10kV及以下电网,通过等效步
骤重新构建其稳定计算数据,等效步骤如下:
步骤6.1将第j个负负荷母线所接电网中所有发电机等效为一个等值发电
机:收集该电网中所有发电机的模型及参数,对于已完成参数实测的发电机,收
集实测模型和参数;对于已投产但尚未完成参数实测或尚未投产的发电机,应采
用制造厂家提供的出厂模型和参数,或参照经过实测的同类型设备,选用合理的
模型和参数;等值发电机的模型型号与该电网中容量最大发电机的模型型号一
致,模型参数通过下式(1.2)计算得到,
X j = Σ k G j S k X k Σ k G j S k - - - ( 1.2 ) ]]>
式中,Xj表示第j个负负荷母线所接电网等效的等值发电机的参数,Gj表示
该电网中发电机机群集合,Sk表示Gj中第k台发电机额定容量;Xk表示Gj中第k
台发电机的参数,k代表该集合中发电机的编号,k=1,2,…,n,n∈N+;
步骤6.2计算第j个负负荷母线所接电网的等值阻抗,等值阻抗由等值电
阻Rje和等值电抗Xje构成:统计第j个负负荷母线所接电网中所含交流线线路的
总条数L,计算该电网中所有线路电阻Rl与电抗Xl之比的平均值αj,其计算公式
如下式(1.3),式中M表示第j个负负荷母线所接电网中所有线路的集合,m
代表该集合中线路的编号,m=1,2,…,L,m∈N+;收集第j个负负荷母线的母线参
数:电压Vj,负荷的有功功率Pj,无功功率Qj,负负荷母线计量点记录的最大负
荷Pjmax、年供电量Wjg、年售电量Wjs,将上述参数以及αj代入下式(1.4)计算得
到第j个负负荷母线所接电网的等值阻抗;
α j = Σ m M R 1 m / X 1 m L - - - ( 1.3 ) ]]>
R j e + jX j e = V j 2 P j max ( W j g - W j s ) W j g ( P j 2 + Q j 2 ) + j V j 2 α j P j max ( W j g - W j s ) W j g ( P j 2 + Q j 2 ) - - - ( 1.4 ) ]]>
步骤6.3将第j个负负荷母线所接电网中所有负荷等效为一个等值负荷:
统计第j个负负荷母线所接电网中负荷母线的总个数及所有负荷的有功功率之
和PL∑、无功功率之和QL∑;设置等值负荷的有功功率和无功功率分别为PL∑和QL
∑;除上述两个参数之外,等值负荷的稳定计算数据还包括负荷模型参数,按照
国家电网安全稳定计算技术规范Q/GDW404-2010构建。

说明书

考虑220kV以下电源的电网稳定计算数据构建方法

技术领域

本发明属于电力系统稳定仿真技术领域(不是仿真计算方法,应属于仿真
计算的数据支持),具体涉及一种考虑220kV以下电源的电网稳定计算数据构
建方法。

背景技术

电力系统稳定仿真计算不仅是电力系统规划建设、动态特性分析与安全稳定
控制的基本工具,同时也是电力生产调度部门用以指导电网运行的基本依据。我
国电网各级调度目前使用的电网稳定计算工具,是中国电科院开发的电力系统分
析程序(PowerSystemAnalysisSoftwarePackage,英文简称PSASP)。稳定
计算分析数据的准确性是仿真结果真实可靠的基础和前提。

纵观近年出台的安全稳定计算技术规范,电网稳定计算分析数据可仅保留
220kV及以上网络,110kV及以下网络原则上可简化为一个等值负荷,挂在220kV
变电站的110kV侧参与计算。此等值负荷是110kV及以下网络中并网电源与当地
负荷的抵消,若为正值,PSASP在进行暂态稳定计算时则将其作为常规负荷参与
计算,其负荷模型为感应电动机和恒定阻抗构成的综合负荷模型;若为负值,程
序在进行暂态稳定计算时,则自动将其转换为恒阻抗模型参与计算。

目前构建的电网稳定计算数据虽考虑了110kV及以下并网电源对电网稳定
的影响,但仅考虑了其静态特性,并未考虑其暂态特性,具有一定的局限性。随
着可再生能源发电技术在我国的发展,越来越多的分布式电源接入配网,其对电
网暂态稳定性的影响不可忽视。电网稳定计算数据若仅保留220kV及以上网络,
基于该数据的稳定计算结果将不能准确地反映电网实际。

为了让电力系统稳定计算数据更加符合实际情况、更精确的反映实际电网的
运行特性,有必要依据110kV及以下电网实际网络,将网络中网架线路、变压器、
并网电源、负荷等设备参数形成详细计算网络。但是,构建所有的110kV及以下
的计算网络将是一个浩大的工程,再加上现有的220kV及以上网络的计算数据,
稳定计算数据也将过于庞大,影响程序计算速度。由于110kV及以下并网电源越
多,对主网稳定性影响越大。所以针对含并网电源容量多、对主网影响大的地区,
构建考虑220kV以下并网电源的电网稳定计算数据方法具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是针对目前电网数字仿真计算中未考虑220kV以下电源对
电网暂态特性影响的问题,提供一种考虑220kV以下电源的电网稳定计算数据
构建方法,使电网稳定计算分析结果更符合电网运行实际。

为了实现以上发明目的,本发明的技术方案如下:

考虑220kV以下电源的电网稳定计算数据构建方法,包括如下步骤:

步骤1.统计地区电网负负荷总有功功率i为地区电网编号,PL为地区
i中负负荷的有功功率,i∈{1,2,…,n},n为电网中的地区个数,n∈N+,N+为
非负的自然数;

所述负负荷为地区电网中变电站有功负荷由低压侧流向高压侧的负荷;

所述地区电网负负荷总有功功率为电网所属全部220kV变电站的负负荷
PL之和,负负荷PL的单位为MW;

步骤2.统计地区电网并网机组总有功出力i为地区电网编号,PG为
地区i中开机机组的有功功率,i∈{1,2,…,n},n为电网中的地区个数,n
∈N+:

所述i地区电网并网机组有功出力为i地区中220kV及以上电网开机机组的
有功功率;

将i地区220kV及以上电网中所有并网机组的有功出力相加,即得到i地区
电网并网机组总有功出力,记为单位为MW;

步骤3.计算i地区上网负荷百分比Ki:

上网负荷百分比Ki,如下式(1.1)表示,

K i = | Σ i P L | Σ i P G + | Σ i P L | × 100 % - - - ( 1.1 ) ]]>

i∈{1,2,…,n},n为电网中的地区个数,n∈N+;

分子为i地区电网负负荷总有功功率的绝对值,称为该地区的上网负
荷;分母为i地区电网并网机组总有功出力与总负负荷有功功率的
绝对值之和,称为该地区的总有功发电;

将步骤1、2的统计结果代入式(1.1),计算得到i地区上网负荷占总有功
发电的百分比,称为上网负荷百分比Ki;

步骤4.构建Ki≤16%的地区电网稳定计算数据,方法如下:

选择步骤3中Ki≤16%的各地区电网的实际电网结构,为所述实际电网结构中
220kV及以上电网的所有电力系统元件及控制装置建立适用于电网安全稳定计算的
详细模型和参数,110kV及以下电网均简化等值为负荷,挂在220kV变电站的
110kV侧;上述地区电网的稳定计算数据由地区电网中各电力系统元件、控制装
置及负荷的详细模型和参数构成,其模型及参数以及电网的简化等值均按照国家
电网安全稳定计算技术规范Q/GDW404-2010构建;

步骤5.构建Ki>16%的地区电网稳定计算数据,方法如下:

选择步骤3中Ki>16%的各地区电网的实际电网结构,为所述实际电网结构中
110kV及以上电网的所有电力系统元件、控制装置及负荷建立适用于电网安全稳定
计算的详细模型和参数;35kV及以下电网均简化等值为负荷,相应地挂在110kV变
电站的中压或低压母线侧;上述地区电网的稳定计算数据由地区电网中各电力系统
元件、控制装置以及负荷的详细模型和参数构成,其模型及参数以及电网的简化
等值均按照国家电网安全稳定计算技术规范Q/GDW404-2010构建;

步骤6.对Ki>16%的地区电网中部分稳定计算数据的重新构建:

对步骤5构建的计算数据中可能出现110kV变电站中压或低压母线所接负荷为
负负荷的情况,称这类母线为负负荷母线,假设步骤5中存在j个负负荷母线,
j=1,2,…,n,n∈N+,对每个负负荷母线所接35kV或10kV及以下电网,通过等效步
骤重新构建其稳定计算数据,等效步骤如下:

步骤6.1将第j个负负荷母线所接电网中所有发电机等效为一个等值发电
机:收集该电网中所有发电机的模型及参数,对于已完成参数实测的发电机,收
集实测模型和参数;对于已投产但尚未完成参数实测或尚未投产的发电机,应采
用制造厂家提供的出厂模型和参数,或参照经过实测的同类型设备,选用合理的
模型和参数;等值发电机的模型型号与该电网中容量最大发电机的模型型号一
致,模型参数通过下式(1.2)计算得到,

X j = Σ k G j S k X k Σ k G j S k - - - ( 1.2 ) ]]>

式中,Xj表示第j个负负荷母线所接电网等效的等值发电机的参数,Gj表示
该电网中发电机机群集合,Sk表示Gj中第k台发电机额定容量;Xk表示Gj中第k
台发电机的参数,k代表该集合中发电机的编号,k=1,2,…,n,n∈N+;

步骤6.2计算第j个负负荷母线所接电网的等值阻抗,等值阻抗由等值电
阻Rje和等值电抗Xje构成:统计第j个负负荷母线所接电网中所含交流线线路的
总条数L,计算该电网中所有线路电阻Rl与电抗Xl之比的平均值αj,其计算公式
如下式(1.3),式中M表示第j个负负荷母线所接电网中所有线路的集合,m
代表该集合中线路的编号,m=1,2,…,L,m∈N+;收集第j个负负荷母线的母线参
数:电压Vj,负荷的有功功率Pj,无功功率Qj,负负荷母线计量点记录的最大负
荷Pjmax、年供电量Wjg、年售电量Wjs,将上述参数以及αj代入下式(1.4)计算得
到第j个负负荷母线所接电网的等值阻抗;

α j = Σ m M R 1 m / X 1 m L - - - ( 1.3 ) ]]>

R j e + jX j e = V j 2 P j max ( W j g - W j s ) W j g ( P j 2 + Q j 2 ) + j V j 2 α i P j max ( W j g - W j s ) W j g ( P j 2 + Q j 2 ) - - - ( 1.4 ) ]]>

步骤6.3将第j个负负荷母线所接电网中所有负荷等效为一个等值负荷:
统计第j个负负荷母线所接电网中负荷母线的总个数及所有负荷的有功功率之
和PL∑、无功功率之和QL∑;设置等值负荷的有功功率和无功功率分别为PL∑和QL
∑;除上述两个参数之外,等值负荷的稳定计算数据还包括负荷模型参数,按照
国家电网安全稳定计算技术规范Q/GDW404-2010构建。

本发明的工作原理是:通过计算各地区上网负荷百分比Ki以区分电网各个
地区电网稳定计算数据构建的详细程度——对于Ki≤16%的i地区,构建220kV
及以上电网详细稳定计算数据,110kV及以下电网简化等值为负荷;对于Ki>16%
的i地区,构建110kV及以上电网详细稳定计算数据,35kV及以下电网简化等
值为负荷,若等值负荷为负负荷,则为该负负荷母线所接电网重新构建稳定计算
数据(将电网等效为等值发电机、等值阻抗和等值负荷,由这三种模型参数组成
的数据);以此构建了更符合实际的电网稳定计算数据,能更好地描述系统在暂
态扰动后220kV以下电网并网电源的动态特性。

本发明的有益效果是:

1.使用该方法可提高稳定计算数据的精确度。

本方法考虑了220kV以下电源对电网稳定性的影响,通过上网负荷百分比来
区分影响程度高与低的地区电网,对影响程度高(Ki>16%)的地区电网构建更
详细的稳定计算数据,因此其精确度相比于当前使用的稳定计算数据的构建方法
有所提高,且更接近实际电网的运行特性。

2.本稳定计算数据的构建方法具有较强实用性。

本方法原始数据通过对电网进行调查统计便可得到,不依赖于实时动态数
据,因此更容易获得原始数据;本方法对原始数据处理的公式比较简单易于计算。
因此本方法实用性较强。

3.使用该方法构建的稳定计算数据,在做暂态稳定仿真计算时,能避免
PSASP在暂态稳定计算中强制转换负负荷的稳定计算数据时造成的计算结果偏
差。

在暂态稳定计算中,PSASP会自动将负负荷的模型转换为恒阻抗模型参与计
算,由于恒阻抗在暂稳计算过程中不能给系统提供无功支撑,也不能为其所在区
域系统提供恒定有功,因此在暂态稳定计算时,负负荷不能描述在负荷侧的并网
电源向110kV或220kV变电站送入有功的暂态特性,从而给计算结果带来较大的
偏差。使用本发明方法,通过地区负荷上网百分比判断出负负荷对暂态稳定计算
结果影响较大的地区,为该地区内110kV及以下电网中并网电源均建立了适用于
电网安全稳定计算的发电机模型及参数,从而避免了大量负负荷带来的暂态稳定
计算结果偏差。

下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。

附图说明

图1是A省电网各地区及其联络线示意图。

图2是1041母线所接10kV电网电力接线图。

具体实施方式

本发明方法以图1所示的某A省电网各地区及主要联络接线为例予以说明。

见图1,A省共由5个地区电网组成,按如下步骤构建A省电网考虑220kV
以下电源的稳定计算数据:

1.统计地区电网负负荷总有功功率(i为地区电网编号,PL为地区i中
的负荷,i=1,2,3,4,5):A省的负负荷分布情况见表1所示,A省的负负荷分布
在1地区和4地区,这两个地区电网所属全部220kV变电站的负负荷均接在220kV
变电站的110kV母线侧,如表1所示,1地区共有7个110kV母线接有负负荷,
4地区共有2个,A省的2、3、5地区均没有负负荷。将地区电网所属全部220kV
变电站的负负荷有功PL相加,得到A省5个地区电网负负荷总有功功率
(i=1,2,3,4,5),如表2所示。

表1A省电网负负荷分布情况(单位:MW)


表2A省各地区电网负负荷总有功功率(单位:MW)



2.统计地区电网并网机组总有功出力(i为地区电网编号,PG为地区i
中的开机机组的有功功率,i=1,2,3,4,5):根据A省5个地区220kV及以上电
网并网机组的开机情况(其中1地区和4地区开机机组较多,而2、3、5地区开
机机组较少),将各个地区220kV及以上电网中开机机组的有功功率分别相加,
得到与5个地区相对应的电网并网机组总有功出力(i=1,2,3,4,5),如表
3所示。

表3A省各地区电网并网机组总有功出力(单位:MW)


3.计算i地区上网负荷百分比Ki:

K i = | Σ i P L | Σ i P G + | Σ i P L | × 100 % - - - ( 1.1 ) ]]>

将步骤1、2的统计结果代入Ki定义公式(1.1),计算得到A省5个地区地区
上网负荷占总有功发电的百分比,即上网负荷百分比Ki(i=1,2,3,4,5),如表4
所示。

表4A省各地区上网负荷百分比



4.构建Ki≤16%的地区电网稳定计算数据:

根据步骤3及表4所示的计算结果,选择步骤3中Ki≤16%的各地区电网的
实际电网结构,A省Ki≤16%的地区是2、3、4、5地区,根据这4个地区实际电
网的结构,为220kV及以上实际电网中所有电力系统元件及控制装置(包括发电
机、发电机励磁系统及其附加控制系统、发电机原动机及调速系统、线路和变压
器以及无功补偿装置)建立适用于电网安全稳定计算的详细模型和参数,110kV
及以下电网均简化等值为负荷,挂在220kV变电站的110kV侧。上述地区电网的
稳定计算数据由地区电网中各电力系统元件、控制装置及负荷的详细模型和参数
构成,其模型及参数以及电网的简化等值均按照国家电网安全稳定计算技术规范
(Q/GDW404-2010)构建:

4.1电力系统元件发电机的稳定计算数据包括发电机是否开机、所接的母线
名、数据单位(标幺值、有名值)、有功功率PG、无功功率QG、额定容量Sb、
额定功率Pn、同步发电机模型参数、励磁系统及其附加控制系统模型参数、原
动机及调速系统模型参数。根据发电机在地区电网中的开机情况、分布、铭牌参
数确定前7个计算数据,后3个数据通过建模得到。目前,我国各省市已经完成
了220kV及以上电网中并网机组同步发电机的建模工作,在省电力调度部门有丰
富的经过实测并建立好的同步发电机模型参数可供使用,即便对已投产但尚未完
成参数实测或尚未投产的发电机,也可参考已建模的同类型设备的模型参数。

依据规范(Q/GDW404-2010)对发电机同步发电机模型的相关规定——“同
步发电机应采用考虑阻尼绕组的次暂态电势(E″d、E″q)变化的详细模型,建议
隐级(汽轮)发电机采用5~6阶次暂态电势变化模型,凸级(水轮)发电机采
用5阶次暂态电势变化模型,同步调相机按无机械功率输入的发电机处理。”,
A省2、3、4、5地区中并网机组的同步发电机模型均采用5阶次暂态电势变化
模型,即PSASP6.28版中同步发电机模型型号为3的模型,模型型号对应的模
型及参数可参考PSASP基础数据库手册。

依据规范(Q/GDW404-2010)对发电机励磁系统及其附加控制系统模型的相
关规定——“应考虑发电机组的励磁系统及其附加控制系统(如电力系统稳定器
PSS)的作用,根据这些系统实际装置的调节特性,选用适当的标准仿真模型,
其参数原则上应采用实测参数或同类型系统的实测参数,或(特殊地)采用自定
义模型。”,A省2、3、4、5地区中220kV及以上电网的并网机组全部考虑了
调压器的作用、部分考虑了PSS模型的作用。模型参数方面,这四个地区大部分
采用了12型调压器模型及参数,少量采用1、3、6、7、8、14型调压器模型;
PSS的模型大部分采用4型PSS模型及参数,少量采用1、2型。对模型型号所
指代的模型及参数的说明可参考PSASP基础数据库手册。

依据规范(Q/GDW404-2010)对发电机原动机及调速系统模型的相关规定—
—“进行电力系统稳定计算时,应考虑发电机组的原动机及调速系统。原动机及
调速系统的参数原则上应采用实测参数或制造厂家提供的出厂参。”,A省2、3、
4、5地区中220kV及以上电网的并网机组出3地区有一台25MW发电机不考虑其
原动机及调速系统,其他所有机组均考虑了原动机及调速系统,且模型型号是1,
对模型型号所指代的模型及参数的说明可参考PSASP基础数据库手册。

4.2依据规范(Q/GDW404-2010),线路和变压器一般按π型等值电路计算,
模型参数使用实测参数或铭牌参数;无功补偿装置使用实测参数。

4.3负荷:将A省2、3、4、5地区电网中110kV及以下电网简化等值为负
荷,即该电源与本地负荷抵消,以一等值负荷挂在220kV变电站110kV侧,采用
65%感应电动机模型和35%恒阻抗模型组成的负荷模型,在PSASP中,A省这四个
地区电网所有负荷采用的模型型号为1,对模型型号所指代的模型及参数的说明
可参考PSASP基础数据库手册;

5.构建Ki>16%的地区电网稳定计算数据,方法如下:

根据步骤3及表4所示的计算结果,选择步骤3中Ki>16%的各地区电网的
实际电网结构,A省Ki大于16%的地区是1地区,根据1地区实际电网的结构,
为110kV及以上实际电网中所有电力系统元件、控制装置及负荷(包括发电机、
发电机励磁系统及其附加控制系统、原动机及其调速系统、线路和变压器、无功
补偿装置以及负荷)建立适用于电网安全稳定计算的详细模型和参数,35kV及
以下电网均简化等值为负荷,相应地挂在110kV变电站的中压或低压母线上。上
述地区电网的稳定计算数据由地区电网中各电力系统元件、控制装置以及负荷的
详细模型和参数构成,其模型及参数以及电网的简化等值均按照国家电网安全稳
定计算技术规范(Q/GDW404-2010)构建。

5.1依据规范(Q/GDW404-2010)对电网简化等值的相关规定,110kV及以下
低压电网可进行合理简化。因此220kV及以上电网并网机组发电机稳定计算数据
构建方法与步骤4相同;110kV层面电网并网机组发电机稳定计算数据构建方法
也与步骤4相同,但同步发电机模型采用型号为1的模型,且不考虑调压器、调
速器和PSS模型的作用。

5.2变压器、线路、无功补偿设备以及负荷的稳定计算数据构建与步骤4相
同;

6.对Ki>16%的地区电网中部分稳定计算数据的重新构建。

步骤5中仅存在1个负负荷母线:1地区中一个110kV变电站(变电站名为
z)的10kV侧母线,母线名为1041,其所接负荷是负负荷。母线1041为负负荷
母线,其所接电网的电力接线图如图2所示。通过等效步骤重新构建其稳定计算
数据(由经等效后得到的等值发电机、等值阻抗和等值负荷的所有参数组成),
等效步骤如下:

6.1将母线1041所接电网中所有发电机等效为一个等值发电机:收集该电
网中所有发电机的模型及参数,对于已完成参数实测的发电机,收集实测模型和
参数;对于已投产但尚未完成参数实测或尚未投产的发电机,应采用制造厂家提
供的出厂模型和参数,或参照经过实测的同类型设备,选用合理的模型和参数。
该电网中所有发电机同步发电机模型都是采用暂态电势变化的2阶模型,均不考
虑调压器、调速器和PSS的作用,统计的发电机模型参数及其额定容量见表5
所示;

表5网络中各发电机参数



等值发电机的模型也采用暂态电势变化的2阶模型,模型参数通过式(1.2)
计算得到的参数如表6所示。

X j = Σ k G j S k X k Σ k G j S k - - - ( 1.2 ) ]]>

表6等值发电机参数


6.2计算母线1041所接电网的等值阻抗(由等值电阻Rje和等值电抗Xje构
成):由公式(1.3)计算得到该电网中所包含60条线路电阻Rl与电抗Xl比值
的平均值αj为1.064;由公式(1.4)计算得到该电网的等值阻抗为Rje=3.4240Ω,
Xje=3.2190Ω。

α j = Σ m M R 1 m / X 1 m L - - - ( 1.3 ) ]]>

R j e + jX j e = V j 2 P j max ( W j g - W j s ) W j g ( P j 2 + Q j 2 ) + j V j 2 α i P j max ( W j g - W j s ) W j g ( P j 2 + Q j 2 ) - - - ( 1.4 ) ]]>

6.3将母线1041所接电网中所有负荷等效为一个等值负荷:统计该电网中
共有41个负荷的有功功率之和PL∑=1.055MW和无功功率之和QL∑=0.795MW;设置
等值负荷的有功功率和无功功率分别为1.055MW和0.795MW。等值负荷模型采用
65%感应电动机模型和35%恒阻抗模型组成的负荷模型,在PSASP中,采用的模
型型号为1,模型型号对应的模型及参数可参考PSASP基础数据库手册。

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考虑 220 KV 以下 电源 电网 稳定 计算 数据 构建 方法
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