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[發(fā)明專利]海上油田群電網(wǎng)預(yù)想操作的在線仿真計算方法有效

專利信息
申請?zhí)枺?/td> 201410040921.0 申請日: 2014-01-28
公開(公告)號: CN103729574A 公開(公告)日: 2014-04-16
發(fā)明(設(shè)計)人: 孫英云;鐘健樑;謝小榮 申請(專利權(quán))人: 華北電力大學(xué);清華大學(xué)
主分類號: G06F19/00 分類號: G06F19/00
代理公司: 北京金闕華進專利事務(wù)所(普通合伙) 11224 代理人: 吳鴻維
地址: 102206 *** 國省代碼: 北京;11
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摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 海上 油田 電網(wǎng) 預(yù)想 操作 在線 仿真 計算方法
【權(quán)利要求書】:

1.一種海上油田群電網(wǎng)預(yù)想操作的在線仿真計算方法,其特征在于:所述仿真計算方法結(jié)合海上油田群電網(wǎng)實際情況,通過分析操作人員操作設(shè)備對電網(wǎng)造成的影響,根據(jù)電網(wǎng)的動態(tài)特性及設(shè)備的控制方式,結(jié)合操作人員預(yù)想操作,將電網(wǎng)的動態(tài)過程轉(zhuǎn)化為準穩(wěn)態(tài)模型的控制變量變化問題,進而采用經(jīng)過修改后的準穩(wěn)態(tài)模型對海油電網(wǎng)的動態(tài)過程進行模擬仿真。

2.一種海上油田群電網(wǎng)預(yù)想操作的在線仿真計算方法,其特征在于,所述在線仿真計算方法包括以下步驟:

(1)生成海上油田群電網(wǎng)的偽量測數(shù)據(jù),根據(jù)操作人員的預(yù)想操作來修改經(jīng)過狀態(tài)估計后的電網(wǎng)數(shù)據(jù),形成偽量測數(shù)據(jù);

(2)基于偽量測數(shù)據(jù)對油田群電網(wǎng)進行拓撲分析,實現(xiàn)把所述偽量測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為IEEE潮流數(shù)據(jù)文件;

(3)根據(jù)步驟(2)的拓撲分析,修改海上油田群電網(wǎng)的準穩(wěn)態(tài)模型;在對海上油田群電網(wǎng)進行拓撲分析后,結(jié)合電網(wǎng)的控制系統(tǒng)即可獲得海上油田群電網(wǎng)的準穩(wěn)態(tài)模型,其中,所述準穩(wěn)態(tài)為介于暫態(tài)與穩(wěn)態(tài)之間的一種過渡狀態(tài);

(4)在修改完海上油田群電網(wǎng)的準穩(wěn)態(tài)模型后,對修改后的準穩(wěn)態(tài)模型進行潮流計算;

(5)得到潮流計算結(jié)果后,根據(jù)操作類型及潮流計算結(jié)果,檢查是否需要修改發(fā)電機節(jié)點的節(jié)點類型及節(jié)點注入功率,若不需要修改發(fā)電機節(jié)點的節(jié)點類型及節(jié)點注入功率,則潮流計算結(jié)果即為最終的海上油田群電網(wǎng)狀態(tài);若需要修改發(fā)電機節(jié)點的節(jié)點類型及節(jié)點注入功率,則在修改相應(yīng)節(jié)點類型及節(jié)點注入功率,重新尋找平衡節(jié)點后,返回步驟(4),對修改完相應(yīng)節(jié)點類型及節(jié)點注入功率,重新尋找平衡節(jié)點后的準穩(wěn)態(tài)模型再進行一次潮流計算;

(6)把潮流計算結(jié)果轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的設(shè)備信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在線仿真計算方法,其特征在于:

在步驟(3)中,通過分析操作人員操作設(shè)備對所述海上油田群電網(wǎng)造成的影響及相應(yīng)控制系統(tǒng)的控制特性,將海上油田群電網(wǎng)由于操作所引起的動態(tài)過程,轉(zhuǎn)化為準穩(wěn)態(tài)模型的各類可調(diào)整變量的變化。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的在線仿真計算方法,其特征在于:

當海上油田群電網(wǎng)中的發(fā)電機參與有功功率調(diào)節(jié)時,根據(jù)發(fā)電機出力,修改所述海上油田群電網(wǎng)準穩(wěn)態(tài)模型中發(fā)電機節(jié)點注入有功。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的在線仿真計算方法,其特征在于:

將電動機啟動分成三個典型斷面:電動機開啟的斷面,沖擊負荷最大的斷面以及最終穩(wěn)定運行的斷面,采用準穩(wěn)態(tài)的方法模擬電動機的動態(tài)啟動過程并逐步過渡到穩(wěn)定運行狀態(tài)。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的在線仿真計算方法,其特征在于:

變壓器分接頭的改變及電容、電抗器的投切看成是對網(wǎng)絡(luò)拓撲參數(shù)的修改,進而改變準穩(wěn)態(tài)模型中的節(jié)點導(dǎo)納矩陣,此時只需重新生成節(jié)點導(dǎo)納陣,不需分配功率不平衡量,節(jié)點類型可保持不變。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的在線仿真計算方法,其特征在于:

若SVG由無功調(diào)度模式切換到電壓控制模式,則需要把準穩(wěn)態(tài)模型中SVG所在節(jié)點的節(jié)點電壓設(shè)定為操作人員的預(yù)期電壓值,SVG所在節(jié)點的節(jié)點類型應(yīng)改為有功-電壓節(jié)點、即PV節(jié)點;若SVG由電壓控制模式切換到無功調(diào)度模式,則需要把準穩(wěn)態(tài)模型中SVG所在節(jié)點的節(jié)點注入無功修改為操作人員預(yù)期的SVG無功出力與節(jié)點無功負荷之差,同時SVG所在節(jié)點應(yīng)改為有功-無功節(jié)點、即PQ節(jié)點。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在線仿真計算方法,其特征在于:

在步驟(5)中,當海上油田群電網(wǎng)中的發(fā)電機參與無功功率調(diào)節(jié)時,根據(jù)步驟(4)得到的潮流計算結(jié)果,判斷發(fā)電機無功出力是否越限,如果越限,則改變準穩(wěn)態(tài)模型中發(fā)電機所在節(jié)點的節(jié)點類型及節(jié)點注入功率,其中節(jié)點類型由PV節(jié)點或平衡節(jié)點轉(zhuǎn)化成PQ節(jié)點,節(jié)點的注入有功為潮流計算前的注入有功,注入無功為節(jié)點內(nèi)各發(fā)電機無功出力上限值之和減去節(jié)點所有無功負荷的值;如果被修改節(jié)點在修改前為平衡節(jié)點,那么還應(yīng)找出發(fā)電機有功出力裕度最大的節(jié)點充當平衡節(jié)點,修改完準穩(wěn)態(tài)模型后,返回步驟(4)并且重新進行潮流計算。

9.根據(jù)權(quán)利要求2或8所述的在線仿真計算方法,其特征在于:

在步驟(5)中,對于變壓器分接頭的改變及電容、電抗器的投切操作,此類操作并不會產(chǎn)生功率不平衡量,不需要根據(jù)潮流計算結(jié)果再次修改海上油田群電網(wǎng)的準穩(wěn)態(tài)模型。

10.根據(jù)權(quán)利要求2或8所述的在線仿真計算方法,其特征在于:

在步驟(5)中,對于發(fā)電機和電動機起停以及SVG改變運行模式的操作,此類操作會產(chǎn)生功率不平衡量,發(fā)電機參與無功功率調(diào)節(jié)時,無功出力在潮流計算后可能越限。

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