PDF《加快含快速切回机组电网恢复的动态分区策略》

另一方面, 减少了火 电机组在停电后重新启动所带来的额外费用, 并且 可以快速参与电网的恢复, 减少了停电带来的损失. 在火电机组的 F C B功能方面, 国内外多个发电 厂均对 F C B功能进行了实验[

1 2,

2 9 ] , 在电网停电后, 具备 F C B功能的火电机组具有保持机组的稳定运 行, 形成供电孤岛的能力.在FCB机组参与电网恢 复方面, 文献[

1 2] 对FCB机组空充 线路进行了试验, 结果表明 F C B机组具备启动输电线路和其他停 电设备的能力.因此, 对于具备 F C B 功能的机组, 能够充当停电电网的黑启动电源, 快速恢复停电电 网中的其他设备. 1.

2 F C B机组的出力模型 常规火电机组在电网停电后需要等待外部电力 恢复后才能恢复, 而在热启动时间内未能启动时, 必 须要达到冷启动时限才能启动.常规火电机组的出 力模型[

3 0] 为: PG i( t) =

0 0≤ t≤TA i≤Ta i Ki( t-TA i-Ta i) TA i+Ta i≤ t≤TA i+TB i+Ta i PM i t≥TA i+TB i+Ta i ì ? í ? ? ? ? ? (

1 ) 式中: PM i 为机组有功出力额定值;

Ki 为机组爬坡 率;

TA i 为机组预热时间;

Ta i 为火电机组带电时刻;

TB i为机组爬坡时间.在Ta i +TA i 时刻, 发电机转 速达到同步速并网发电;

在Ta i+TA i+TB i时刻, 机 组有功出力达到PM i. 对于成功实现 F C B功能的火电机组, 其发电机 出力能够保持在厂用电负荷值, 在恢复外部电网时 能够根据外部电网的要求输出功率.F C B 机组的 出力模型如式( 2) 所示, 在Tb i 时刻同步并网发电, 恢复停电设备. PG i( t) = Pk i 0≤ t≤Tb i Ki( t-Tb i) Tb i≤ t≤TB i+Tb i PM i t≥TB i+Tb i ì ? í ? ? ? ? (

2 ) 式中: Pk i 为FCB机组在并网前一直维持的厂用电 负荷;

Tb i为FCB机组并网发电时间. 从式( 2) 中可以看到, F C B 机组和黑启动电源 类似, 无需外部电源启动, 无需预热时间, 没有冷热 启动时间限制, 可以根据外部电网的状况恢复外部 停电设备.现有研究中将 F C B 机组加入电网的恢 复序列中, 未能充分利用 F C B 机组的黑启动能力.

7 4 刘昌盛, 等 加快含快速切回机组电网恢复的动态分区策略 因此, 需要根据实现了 F C B功能的火电机组数量快 速重新划分电网分区, 并行恢复各分区, 提高电网的 恢复效率.

2 基于改进 G N 分裂算法的电网分区 含FCB机组电网恢复过程中首先需要根据实 现FCB功能机组的情况对电网进行分区.GN 分 裂算法是较为适合电网特征的分区方法, 但其难以 将电网划分为固定数量的分区.因此, 本节对 GN 分裂算法进行改进, 采用网络的 L a p l a c e矩阵特征 值判断分区数量, 考虑到后续恢复过程中的分区功 率平衡要求, 调整分区规模, 实现针对含 F C B 机组 电网的分区. 2.

1 停电电网的拓扑模型及参数 对电网进行分区首先需要将电网抽象为无向 图, 并对图中各节点和线路定义相应的特征参数, 才 能使用图形分割或聚类的算法进行电网分区.将电 网中的发电机节点和母线节点抽象为网 络中的节 点, 电网中的变压器和输电线路( 同杆双回线路等效 为一回) 抽象为无向边, 不考虑配电网和发电厂内主 接线, 从而使停电电网等效为无向图. 为了后文描述方便, 首先参考图论中的定义对 后文中使用的名词进行定义, 具体如下.

1 ) 节点的度: 与该节点相连的其他节点的数量, 即di=∑ m j=1 Ai j (