一种基于负荷特性的分类低压减载方法及其系统与流程

本发明涉及电力系统稳定控制
技术领域：
，具体涉及一种基于负荷特性的分类低压减载方法及其系统。
背景技术：
：我国的大型负荷中心如北京、上海及广东等地区，都存在以下共同点：(1)由于能源、环保及土地资源的制约，中心负荷区电厂越来越少，区外输电比例越来越大。(2)负荷中心的空调负荷所占比例越来越大，而且随天气变化其数量增减剧烈，难以预测。(3)电网中的容性断续调节的并联装置(并联电容补偿装置、滤波器等)数量巨大。(4)随着电力电子技术的广泛应用，很多负荷对电压的灵敏度降低，类似恒定功率性质，不利于电压的恢复。由于负荷中心存在的上述特点，使得一方面其电网缺乏必要的动态无功功率支撑，另一方面对动态无功的需求又大量增加；因此，一旦受到干扰，系统很容易出现无功不足，从而引起电压稳定问题。低压减载是解决电压稳定问题的一项基本且有效的控制措施。由于负荷动态响应特性是电力系统电压稳定中的一个关键因素，不同类型负荷所激发的电压动态变化过程差异较大，可能会决定是否发生电压崩溃，因此，与低频减载方案不同，在制定低压减载方案时，需要考虑负荷特性的影响。然而，各电网在实际制定低压减载方案时，仍然采用类似于低频减载配置的方法和模式，整定参数只包括切负荷电压起动值、地点、切负荷量、动作时间等，而不考虑负荷特性的影响，其原因如下：(1)负荷元件本身具有不确定性和时变性；(2)各类负荷元件动态特性的差异使受电侧综合负荷特性也具有不确定性和时变性；(3)电网侧要求的低压减载方案很难落实到配电网末端的用户侧；(4)低压减载方案需要通过动态仿真来验证方案及参数的有效性，虽然在电压稳定研究中已普遍认识到分类低压减载方案的重要性和必要性，但由于仿真程序开发的延时性，使得目前的研究大多仍只限于某种综合负荷模型特性的影响。技术实现要素：为解决上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种基于负荷特性的分类低压减载方法及其系统，在传统低压减载方法要求的研究内容基础上，提出还需要研究不同负荷特性对低压减载方案的影响以及各类负荷切负荷量的置换与协调等问题，在此基础上，提出了基于负荷特性的分类低压减载措施的配置方法和步骤。本发明的目的在于弥补现行低压减载措施的不足，降低电网大面积停电的风险。本发明的目的是采用下述技术方案实现的：本发明提供一种基于负荷特性的分类低压减载方法，其改进之处在于，所述减载方法包括下述步骤：1)分析负荷动态响应特性，得到负荷无功随电压变化的Q-V关系特性曲线；2)以动态马达负荷为基本负荷，制定初始低压减载方案；3)参照Q-V关系特性曲线确定不同电压水平下负荷的置换系数λ；4)根据置换系数，提出配置分类低压减载措施切除各类负荷量的方式；5)通过仿真计算校核并确定最终分类低压减载方案。进一步地，所述步骤1)中，根据数学表达关系式或者通过仿真计算，分别得到各类负荷元件的有功功率随频率变化及无功功率随电压变化仿真计算曲线，即Q-V关系特性曲线；无论静态负荷或者动态负荷，其有功功率随频率变化均呈近似的线性关系，低频切除相同数量的不同特性负荷后，达到稳态后的系统频率、电压及有功功率无大差异。进一步地，所述步骤2)中，针对实际电力系统，采用低压减载措施配置原则和方法，制定低压减载配置方案，低压减载配置方案所切除的负荷均为动态马达负荷；低压减载配置方案的重要指标包括：启动电压、延迟时间、切除轮数和切除量，具体实施时的配置流程如下：ⅰ确定存在电压稳定问题的区域：所述区域由全网暂态、中长期电压稳定仿真结果分析得到；ⅱ确定配置区域中的可切负荷总量：根据配置区域的负荷水平、负荷构成和不同负荷的重要性综合确定每一轮可切的负荷量以及可切负荷的总量；ⅲ确定低压减载动作后的电压恢复目标值：电压恢复目标值是评价低压减载方案合理性的重要指标，给出了电压恢复目标值后，低压减截措施中大量参数的确定，都围绕电压恢复目标值进行；ⅳ确定低压减载初步配置方案：比较常用的低压减载配置算法有PV曲线法和QV曲线法，也可根据现有经验采用仿真计算结果确定初步的低压减载配置方案；ⅴ对初步配置方案的适应性进行检验，形成最终方案：采用仿真程序对初步配置方案的适应性进行分析，同时考虑暂态电压稳定性、中长期电压稳定性对于低压减载措施的要求。现在的低压减载配置区域基本是依靠仿真计算结果确定的，所设定的量值也是根据实际情况和仿真结果提出的，实际上并无一个统一的规定、方法和定值。进一步地，所述步骤3)中，以动态马达的切负荷量为基值，将其它类型负荷需要的切负荷量与动态马达负荷切除量的比值定义为此类负荷的置换系数λ；设需要低压切除的负荷在扰动发生前动态马达负荷的有功功率、无功功率及负荷功率因数分别为Pm0、Qm0和cosθm0，恒阻抗负荷分别为Pz0、Qz0和cosθz0；发生扰动后，当系统电压降低到V时，利用Q-V曲线测得动态马达负荷需要吸收无功功率为Qm，恒阻抗负荷需要吸收无功功率为Qz；定义恒阻抗负荷置换系数λz如下：则在电压水平为V的低压减载轮次时，与切除动态负荷量Pm0效果相当时，需要切除的恒阻抗负荷有功功率Pz0如下：其中：θm0为马达负荷的负荷功率因数角度；θz0为恒阻抗负荷功率因数角度。进一步地，所述步骤4)中，配置分类低压减载措施切除各类负荷量的方式包括：①以动态马达负荷无功最大值时的置换系数确定需要切除其它类型负荷的负荷总量，根据每一轮次切负荷的比例要求分配每一轮切除的负荷量；②在Q-V关系特性曲线中，分别测量及计算各低压减载轮次所对应的电压水平下，各类负荷与动态马达负荷间的置换系数，然后根据实际电网中各类负荷所占比例或者对于低压减载装置所切负荷特性的要求，将步骤2)中每轮次所切动态负荷量中的一部分置换为其它类型的负荷。进一步地，所述步骤5)中，通过仿真计算，分析各轮次及总共切除各类负荷占比是否超出实际系统可供切除的负荷量，如果超出，则需要重新分配各类负荷的切负荷量；如果所有轮次总的切负荷量超出可切除负荷量的限值，则需要研究与低压减载措施配合的其它稳定控制措施，或者对于电网运行、建设工作提出建议。本发明还提供一种基于负荷特性的分类低压减载系统，其改进之处在于，所述系统包括：Q-V曲线确定模块：用于分析负荷动态响应特性，得到负荷无功随电压变化的Q-V关系特性曲线；制定模块：用于以动态马达负荷为基本负荷，按照现行方法制定初始低压减载方案；置换系数确定模块：参照Q-V关系特性曲线确定不同电压水平下负荷的置换系数；负荷量切除模块：用于根据置换系数，提出配置分类低压减载措施切除各类负荷量的方式；分类低压减载方案确定模块：用于通过仿真计算校核并确定最终分类低压减载方案。进一步地，所述Q-V曲线确定模块，还用于：根据数学表达关系式或者通过仿真计算，分别得到各类负荷元件的有功功率随频率变化及无功功率随电压变化仿真计算曲线，即Q-V关系特性曲线；无论静态负荷或者动态负荷，其有功功率随频率变化均呈近似的线性关系；低频切除相同数量的不同特性负荷后，达到稳态后的系统频率、电压及有功功率无大差异；负荷特性对于低压减载的切负荷量以及稳定过程及结果有影响。进一步地，所述置换系数确定模块，还用于：以动态马达的切负荷量为基值，将其它类型负荷需要的切负荷量与动态马达负荷切除量的比值定义为此类负荷的置换系数λ；设需要低压切除的负荷在扰动发生前动态马达负荷的有功功率、无功功率及负荷功率因数分别为Pm0、Qm0和cosθm0，恒阻抗负荷分别为Pz0、Qz0和cosθz0；发生扰动后，当系统电压降低到V时，利用Q-V曲线测得动态马达负荷需要吸收无功功率为Qm，恒阻抗负荷需要吸收无功功率为Qz；定义恒阻抗负荷置换系数λz如下：则在电压水平为V的低压减载轮次时，与切除动态负荷量Pm0效果相当时，需要切除的恒阻抗负荷有功功率Pz0如下：其中：θm0为马达负荷的负荷功率因数角度；θz0为恒阻抗负荷功率因数角度。进一步地，所述负荷量切除模块，还用于：配置分类低压减载措施切除各类负荷量的方式包括：①以动态马达负荷无功最大值时的置换系数确定需要切除其它类型负荷的负荷总量，根据每一轮次切负荷的比例要求分配每一轮切除的负荷量；②在Q-V关系特性曲线中，分别测量及计算各低压减载轮次所对应的电压水平下，各类负荷与动态马达负荷间的置换系数，然后根据实际电网中各类负荷所占比例或者对于低压减载装置所切负荷特性的要求，将步骤2)中每轮次所切动态负荷量中的一部分置换为其它类型的负荷。进一步地，所述分类低压减载方案确定模块，还用于：通过仿真计算，分析各轮次及总共切除各类负荷占比是否超出实际系统可供切除的负荷量，如果超出，则需要重新分配各类负荷的切负荷量；如果所有轮次总的切负荷量超出可切除负荷量的限值，则需要研究与低压减载措施配合的其它稳定控制措施，或者对于电网运行、建设工作提出建议；根据前述计算分析结果，提出最终分类低压减载方案。与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有的优异效果是：低压减载是解决电压稳定问题的一项基本且有效的控制措施，由于负荷动态响应特性是电力系统电压稳定中的一个关键因素，不同类型负荷所激发的电压动态变化过程差异较大，严重影响了低压减载方案的应用效果。本发明在电力系统现行的低压减载配置方法基础上，提出了一种基于负荷特性的分类低压减载方法。在传统低压减载方法要求的研究内容基础上，提出还需要研究不同负荷特性对低压减载方案的影响以及各类负荷切负荷量的置换与协调等问题，在此基础上，提出了基于负荷特性的分类低压减载措施的配置方法和步骤。本发明的目的在于弥补现行低压减载措施的不足，降低电网大面积停电的风险。为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。附图说明图1是本发明提供的基于失稳特征量的追加控制方法流程图；图2是本发明提供的各类负荷模型有功(无功)功率－频率(电压)特性曲线；图3是本发明提供的等值两机系统低频切静态或者动态负荷稳定情况比较曲线；图4是本发明提供的等值两机系统低压切静态或者动态负荷稳定情况比较曲线；图5是本发明提供的江西电网失稳故障稳定曲线；图6是本发明提供的江西电网失稳故障低压切动态负荷稳定曲线；图7是本发明提供的北京电网安定片区失稳故障稳定曲线图8是本发明提供的安定片区失稳故障低压切动态负荷稳定曲线。具体实施方式下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的组件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。实施例一本发明提供的基于负荷特性的分类低压减载方法及其应用流程图如图1所示，包括下述步骤：(1)分析各类负荷动态响应特性，得到各类负荷无功随电压变化的Q-V关系曲线；(2)以动态马达负荷为基本负荷按照现行方法制定初始低压减载方案；(3)根据Q-V曲线确定不同电压水平下各类负荷的置换系数λload；(4)根据置换系数计算需要切除其它类型的负荷量；(5)通过仿真计算，分析各轮次及总共切除各类负荷设置的合理性，提出最终的分类低压减载方案或者对于电网运行、建设等工作提出建议。6)从系统稳定角度，对于负荷的低压保护的定值设置提出要求，将负荷低压保护的无序动作纳入有序的管理，使低压保护动作切除的这部分负荷成为低压减载装置所切除负荷的一部分。具体的：在步骤1)中，根据数学表达关系式或者通过仿真计算，分别得到系统电压变化过程中各类型负荷的无功功率随电压变化的Q-V关系曲线。无论静态负荷或者动态负荷，其有功功率随频率变化均呈近似的线性关系，低频切除相同数量的不同特性负荷后，达到稳态后的系统频率、电压及有功功率无大差异。而对于无功功率随电压的变化，不同特性负荷，其变化关系则呈现非常大的差异性，尤其动态负荷随电压降低无功功率需求反而增大的特性非常不利于系统的电压稳定性。相较于频率－有功功率特性对于低频减载措施的影响，负荷特性中的电压－无功特性对于低压减载措施的设置及稳定恢复过程影响都很大。具体的：在步骤2)中，针对实际电力系统，采用传统的低压减载措施配置原则和方法，制定低压减载配置方案，但与传统不考虑负荷特性的低压减载方案不同，其所切除的负荷均为动态马达负荷。针对实际电力系统，采用低压减载措施配置原则和方法，制定低压减载配置方案，低压减载配置方案所切除的负荷均为动态马达负荷；低压减载配置方案的重要指标包括：启动电压、延迟时间、切除轮数和切除量，具体实施时的配置流程如下：ⅰ确定存在电压稳定问题的区域：所述区域由全网暂态、中长期电压稳定仿真结果分析得到；ⅱ确定配置区域中的可切负荷总量：根据配置区域的负荷水平、负荷构成和不同负荷的重要性综合确定每一轮可切的负荷量以及可切负荷的总量；ⅲ确定低压减载动作后的电压恢复目标值：电压恢复目标值是评价低压减载方案合理性的重要指标，给出了电压恢复目标值后，低压减截措施中大量参数的确定，都围绕电压恢复目标值进行；ⅳ确定低压减载初步配置方案：比较常用的低压减载配置算法有PV曲线法和QV曲线法，也可根据现有经验采用仿真计算结果确定初步的低压减载配置方案；ⅴ对初步配置方案的适应性进行检验，形成最终方案：采用仿真程序对初步配置方案的适应性进行分析，同时考虑暂态电压稳定性、中长期电压稳定性对于低压减载措施的要求。现在的低压减载配置区域基本是依靠仿真计算结果确定的，所设定的量值也是根据实际情况和仿真结果提出的，实际上并无一个统一的规定、方法和定值。具体的：在步骤3)中，提出了分类切负荷量置换系数的概念，其定义如下：以动态马达的切负荷量为基值，将其它类型负荷需要的切负荷量与动态马达负荷切除量的比值定义为此类负荷的置换系数λload。以动态马达负荷与恒阻抗负荷为例，说明负荷置换系数的使用方法。设需要低压切除的负荷在扰动发生前动态马达负荷的有功功率、无功功率及负荷功率因数分别为Pm0、Qm0和cosθm0，恒阻抗负荷分别为Pz0、Qz0和cosθz0；发生扰动后，当系统电压降低到V时，利用Q-V曲线测得动态马达负荷需要吸收无功功率为Qm，恒阻抗负荷需要吸收无功功率为Qz；定义恒阻抗负荷置换系数λz如下：则在电压水平为V的低压减载轮次时，与切除动态负荷量Pm0效果相当时，需要切除的恒阻抗负荷有功功率Pz0如下：其中：θm0为马达负荷的负荷功率因数角度；θz0为恒阻抗负荷功率因数角度。具体的：在步骤4)中，提出两种配置低压减载切除各类负荷量的置换方法。其一，以动态马达负荷无功最大值时的置换系数确定需要切除其它类型负荷的负荷总量，然后根据每一轮次切负荷的比例要求分配每一轮切除的负荷量；其二，在Q-V曲线中，分别测量及计算各低压减载轮次所对应的电压水平下，各类负荷与动态马达负荷间的置换系数，然后根据实际电网中各类负荷所占比例或者对于低压减载装置所切负荷特性的要求，将步骤2)中每轮次所切动态负荷量中的一部分置换为其它类型的负荷。具体的：在步骤5)中，通过仿真计算，分析各轮次及总共切除各类负荷设置的合理性，提出最终分类低压减载方案。如果某一轮或者总共的切某类负荷量过大，则需要重新分配各类负荷的切负荷量；如果某一轮或者总共的切负荷总量过大，则需要根据电网实际允许的切负荷情况，研究与低压减载措施配合的其它稳定控制措施，或者对于电网运行、建设等工作提出建议。具体的：在步骤6)中，通过调研以及通过对负荷侧实施精细化运行控制管理工作，精确掌控负荷设备低压保护设置，从对于系统稳定影响角度，设置低压保护的定值，不仅有可能避免电动机低压无序脱扣情况，还有可能根据系统稳定要求，将负荷低压保护的无序动作纳入有序的管理，在需要时低压切除部分动态负荷，使低压保护动作切除的这部分负荷成为分类低压减载装置所切除负荷的一部分。实施例二本发明提供的基于负荷特性的分类低压减载方法及其应用流程图如图1所示，包括下述步骤：(1)分析各类负荷动态响应特性，得到各类负荷无功随电压变化的Q-V关系曲线；(2)以动态马达负荷为基本负荷按照现行方法制定初始低压减载方案；(3)根据Q-V曲线确定不同电压水平下各类负荷的置换系数λload；(4)根据置换系数计算需要切除其它类型的负荷量；(5)通过仿真计算，分析各轮次及总共切除各类负荷设置的合理性，提出最终的分类低压减载方案或者对于电网运行、建设等工作提出建议。具体的，所述步骤(1)包括：以两机等值系统为例，通过设置发电机励磁系统、调速系统及参数，分别得到各类负荷元件的有功功率随频率变化及无功功率随电压变化仿真计算曲线，如图2所示。图3中，在故障后功率缺额下，系统发生低频失稳，在低频切除10％不同特性负荷后，系统电压、频率及负荷功率恢复水平基本无差异。图4中，在同样系统中发生低压失稳故障后，当低压切除不同特性负荷时，为了使系统电压恢复，所需要的切负荷量如表1所示。对图中及表中计算结果分析如下：1)无论静态负荷或者动态负荷，其有功功率随频率的变化都呈近似的线性关系，只是变化的程度有所差异，例如，当系统频率从50Hz降低到47Hz时，静态恒阻抗负荷的有功功率约减少7％，动态工业大马达负荷约减少14％。而对于无功功率随电压的变化，不同特性负荷，其变化关系则呈现非常大的差异性，例如，对于静态特性的恒阻抗负荷和动态特性的工业大马达负荷，当节点电压从1.0pu下降到0.85pu时，两种负荷的无功功率都呈下降趋势，下降率分别约28％和21％，差异不大；但如果电压继续下降，静态负荷无功功率随之继续下降，但动态负荷则呈现出随电压降低无功功率需求反而增大的趋势，例如工业大马达负荷，当节点电压从0.85pu下降到0.49pu时，其需要的无功比初始时增加了121％，这种随电压下降无功需求反而增大的特性将非常不利于系统的电压稳定性。2)由图3(a)、(b)和(c)中可以看到，低频切除相同数量的不同特性负荷后，虽然稳定恢复过程有所差异，但达到稳态后的系统频率、电压及有功功率却无大的差异。说明低频减载结果对于负荷特性不敏感，因此在制定低频减载方案可只考虑切负荷量问题，考虑负荷特性影响的必要性不大。3)由图4(a)、(b)和(c)和表1中则可以看到，负荷特性对于低压减载的切负荷量以及稳定过程及结果都影响很大。例如，如果低压切除动态马达负荷，则切除总负荷量的29％之后，系统电压能够恢复；如果首先切除恒功率负荷，则将所有恒功率负荷(30％)切除后，还需要再切除14％的动态马达负荷后系统电压才能够恢复；采用现行的均匀切负荷方法，总切荷量更达到50％，比只切除马达方案多出20％以上。可见，相较于频率－有功功率特性对于低频减载措施的影响，负荷特性中的电压－无功特性对于低压减载措施的设置及稳定恢复过程影响都很大，因此，有必要考虑分类低压减载措施。各类负荷无功随电压变化的Q-V关系曲线如图2(b)所示。表1同样故障下低压切不同特性负荷需要量统计序号低压切负荷类型马达负荷％恒功率负荷％恒阻抗负荷％占总负荷比例％1马达负荷29292恒功率+马达负荷1430443恒阻抗+马达负荷2530554恒功率+恒阻抗+马达103030705均匀切负荷20151550所述步骤(2)包括：仍以上述两机等值系统为例，在发生低压失稳故障后，需要低压切除29％的动态马达负荷，才能够使系统恢复稳定。据此制定的初始低压减载方案中，需要切除动态马达负荷总量为29％。所述步骤(3)包括：实施分类低压减载措施，还需要解决不同种类负荷等量置换问题，为此，提出了分类切负荷量置换系数的概念，其定义如下：以动态马达的切负荷量为基值，将其它类型负荷需要的切负荷量与动态马达负荷切除量的比值定义为此类负荷的置换系数λload。以动态马达负荷与恒阻抗负荷为例，说明负荷置换系数的使用方法。设需要低压切除的负荷在扰动发生前动态马达负荷的有功功率、无功功率及负荷功率因数分别为Pm0、Qm0和cosθm0，恒阻抗负荷分别为Pz0、Qz0和cosθz0；发生扰动后，当系统电压降低到V时，利用Q-V曲线测得动态马达负荷需要吸收无功功率为Qm，恒阻抗负荷需要吸收无功功率为Qz；定义恒阻抗负荷置换系数λz如下：所述步骤(4)包括：在电压水平为V的低压减载轮次时，与切除动态负荷量Pm0效果相当时，需要切除的恒阻抗负荷有功功率Pz0如下：仍以上述两机等值系统为例，由图2中的Q-V特性曲线及公式(3)可以近似得到恒阻抗负荷λ恒阻抗＝8、恒功率负荷λ恒功率＝2。假设初始功率因数相同，由表1中的仿真计算结果可以看到，如果将马达负荷中的15％置换为恒功率负荷，则在切除了30％恒功率负荷和14％马达负荷后，系统能够恢复稳定，恒功率负荷切除量与使用置换系数计算的结果一致；如果将马达负荷中的4％置换为恒阻抗负荷，在切除了30％恒阻抗负荷和25％马达负荷后，系统恢复了稳定，恒阻抗负荷切除量与使用置换系数计算的结果相差不大。由此可以看到，使用置换系数预估的各类负荷置换量基本满足了例题中电力系统故障后分类低压减载的要求。所述步骤(5)包括：实际电网中，各类负荷的运行功率因数不一定相同，而且系统电压的恢复还与发电机励磁以及无功补偿设备的配置及投运等情况有关，因此，采用置换后的分类低压减载方案不一定能够得到与原方案相同的效果，以下为两个实际电网的算例。实施例三：江西电网江西电网呈网格状电网结构，潮流分布比较均匀，在所研究方式下，江西受电5575MW，占负荷比例27.6％。当江西电网因故障振荡解列后，孤网电压能够恢复到稳态，但电压过低会导致低压保护动作；所有电厂频率持续升高导致电网频率崩溃(图5(a)和(b))。采用分类低压减载方法，在低压切除了马达负荷中的15％(占负荷总比例约7.5％)之后，江西电网电压能够恢复，之后在低频减载部分负荷后，系统恢复稳定(图6(a)和(b))。而如果采取以现行方法整定的低压减载措施，则切负荷比例需要达到12％，才能够使系统电压恢复。如果使用置换系数估算，需要切负荷比例应该在18％左右，也就是说，实际需要的低压减载量要小于使用置换系数估算的量。实施例四：北京电网北京500kV主网为双回线环网结构，内部220kV电网被划分为几个供电区域分别接入2～3个500kV变电站。由于北京电网受电比例大及负荷重要的特点，在电网受到极严重扰动后一般不允许各区域电网孤网运行，其“手拉手”的区域电网供电结构及其它严密的保安措施也使北京电网成为孤网的可能性降到极低。图7(a)和(b)中是安定变电站发生500kV进出线全停极严重事故后的稳定曲线，从图中可以看到，事故后，只有安定片区内的电厂失步以及片区内出现各节点的持续低电压现象。在低压切除了马达负荷中的50％(占负荷总比例约30％)之后，安定片区电压恢复到0.6p.u.以上(图8(a)和(b))。而如果采取以现行方法整定的低压减载措施，则切负荷比例达到50％时，安定片区仍有节点电压恢复值在0.5p.u.以下。因为在故障过程中有发电机被失步切除，所以很明显实际需要的低压减载量要大于使用置换系数估算的量。实施例五本发明还提供一种基于负荷特性的分类低压减载系统，包括：Q-V曲线确定模块：用于分析负荷动态响应特性，得到负荷无功随电压变化的Q-V关系特性曲线；制定模块：用于以动态马达负荷为基本负荷，按照现行方法制定初始低压减载方案；置换系数确定模块：参照Q-V关系特性曲线确定不同电压水平下负荷的置换系数；负荷量切除模块：用于根据置换系数，提出配置分类低压减载措施切除各类负荷量的方式；分类低压减载方案确定模块：用于通过仿真计算校核并确定最终分类低压减载方案。所述Q-V曲线确定模块，还用于：根据数学表达关系式或者通过仿真计算，分别得到各类负荷元件的有功功率随频率变化及无功功率随电压变化仿真计算曲线，即Q-V关系特性曲线；无论静态负荷或者动态负荷，其有功功率随频率变化均呈近似的线性关系；低频切除相同数量的不同特性负荷后，达到稳态后的系统频率、电压及有功功率无大差异；负荷特性对于低压减载的切负荷量以及稳定过程及结果有影响。所述置换系数确定模块，还用于：以动态马达的切负荷量为基值，将其它类型负荷需要的切负荷量与动态马达负荷切除量的比值定义为此类负荷的置换系数λ；设需要低压切除的负荷在扰动发生前动态马达负荷的有功功率、无功功率及负荷功率因数分别为Pm0、Qm0和cosθm0，恒阻抗负荷分别为Pz0、Qz0和cosθz0；发生扰动后，当系统电压降低到V时，利用Q-V曲线测得动态马达负荷需要吸收无功功率为Qm，恒阻抗负荷需要吸收无功功率为Qz；定义恒阻抗负荷置换系数λz如下：则在电压水平为V的低压减载轮次时，与切除动态负荷量Pm0效果相当时，需要切除的恒阻抗负荷有功功率Pz0如下：其中：θm0为马达负荷的负荷功率因数角度；θz0为恒阻抗负荷功率因数角度。所述负荷量切除模块，还用于：配置分类低压减载措施切除各类负荷量的方式包括：①以动态马达负荷无功最大值时的置换系数确定需要切除其它类型负荷的负荷总量，根据每一轮次切负荷的比例要求分配每一轮切除的负荷量；②在Q-V关系特性曲线中，分别测量及计算各低压减载轮次所对应的电压水平下，各类负荷与动态马达负荷间的置换系数，然后根据实际电网中各类负荷所占比例或者对于低压减载装置所切负荷特性的要求，将步骤2)中每轮次所切动态负荷量中的一部分置换为其它类型的负荷。所述分类低压减载方案确定模块，还用于：通过仿真计算，分析各轮次及总共切除各类负荷占比是否超出实际系统可供切除的负荷量，如果超出，则需要重新分配各类负荷的切负荷量；如果所有轮次总的切负荷量超出可切除负荷量的限值，则需要研究与低压减载措施配合的其它稳定控制措施，或者对于电网运行、建设工作提出建议；根据前述计算分析结果，提出最终分类低压减载方案。所以，使用置换系数只是一种预估各类负荷配置的方法，实际配置分类低压减载方案时，还需要通过仿真计算对采用置换系数得到的切负荷方案进行修正，如果某一轮或者总共的切某类负荷量过大，则需要重新分配各类的切负荷量；如果某一轮或者总共的切负荷总量过大，则需要根据电网实际允许的切负荷情况，研究降低低压减载切负荷量的电网运行、电网改造等方案。最终，通过仿真计算，分析各轮次及总共切除各类负荷设置的合理性，提出合理的分类低压减载方案或者对于电网运行、建设等工作提出建议。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。当前第1页1 2 3