扫描加速技术下电网风险评估论文

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1全故障扫描加速技术

由于电网规模不断扩大，电网元件N-1和N-2组合数量十分庞大。为提高计算效率，需要在全故障扫描时采用加速技术。

1.1静态扫描加速技术

1）对于双回线或多回线、并列运行的变压器等，在扫描时无论是单重故障还是多重故障，均只枚举一次；

2）使用拓扑分析功能，快捷地找出同塔双回线路，以及同一发电机组的出口变压器；

3）优化元件切除方案，生成校核元件列表，只生成一次节点导纳阵，优化了静态扫描计算流程；

4）使用改进PQ分解法，并用合并小支路的形式提高潮流计算收敛性和计算速度。

1.2动态扫描加速技术

按故障的严重程度对故障的计算顺序进行排序，优先计算较严重的故障。若计算结果显示稳定，则自动认为该元件发生较轻的故障也能保持稳定，而不再对较轻故障进行校核，从而减少动态扫描计算量。动态故障优先级见表2所示。优先级1表示故障后果最严重，优先级9表示故障后果最轻微。动态扫描时从优先级为1的故障开始。

2应用测试

本系统已在江西电力调度控制中心投入运行。使用本系统对江西电网2014年夏大方式进行分析，对220kV及以上电网进行静态和动态全故障扫描。故障元件范围是江西省内220kV及以上电网元件，分区选择江西省内全部13个分区，电压等级选择220kV、500kV。越限元件范围与故障范围相同。

2.1静态全故障扫描

静态故障类型选择N-1和同杆并架故障扫描。结果显示，静态扫描故障总数760个，导致越限的故障11个，其中导致母线电压越下限的故障1个，导致线路过载的故障1个，导致变压器过载的故障9个。静态扫描结果详细列出了11个导致越限的故障信息，包括切除元件列表和越限元件及越限量。用户可以在地理图中选择相应的故障作业号查看潮流结果。

2.2动态全故障扫描

动态故障类型选择线路三相短路、单相接地重合闸成功、同杆双回或多回异名相故障。根据计算设置，本次扫描自动生成3202次故障，结果表中列出2168次故障暂稳计算结果，有1034次故障根据动态扫描加速技术省略计算。在有暂稳计算结果的故障中，导致功角失稳的有85个，导致电压失稳的有420个。

2.3计算结果分析

该系统计算过程迅速，结果准确。该次应用在台式计算机上完成，CPU是intel酷睿2.93GHz，内存2G。在进行江西220kV及以上电网静态全故障扫描时，仅需5~7min即可完成。完成江西220kV及以上电网线路三相故障动态扫描需要约22h。通过抽样对比可以验证该系统的计算结果与PSASP是一致的。

3结论

电网全故障智能分析及风险评估系统可以自动、快速地对复杂大电网进行静态和动态全故障扫描和分析，并在此基础上进行电网运行风险评估分析。本系统采用了多种加速技术来解决计算量大的问题，提高了系统的计算效率，为复杂大电网安全稳定计算提供了一种有效的分析手段。该系统可以有效降低电网运行的安全风险，提高电网安全稳定计算的工作效率。该系统基于现有PSASP/PSD数据格式和潮流稳定计算程序，适合在电网公司各级调度机构和规划设计部门中推广应用。

作者:王凯谌艳红万源段志远单位:国网江西省电力公司