基于规模-容量-电气距离均衡的黑启动分区方法与流程

1.本发明涉及电力系统在严重故障后电网全停的黑启动技术领域，具体是一种基于规模-容量-电气距离均衡的黑启动分区方法。


背景技术：

2.当区域电力系统因事故造成大面积停电时，电网处于全黑状态，为了快速恢复负荷供电，减少经济损失和保证社会稳定，需要立即对电网进行黑启动。黑启动是电力系统安全运行的最后一道防线，制定合理的黑启动方案对于加快系统全黑事故后的恢复进程，减少事故损失具有重要意义。
3.合理的黑启动分区是顺利恢复全网的基石。理想状态下，全网的黑启动电源、待启动机组和负荷分布均匀，各分区大小规模大致相等，恢复速度相当，能同步完成分区恢复，进而实现分区并列。但由于我国绝大部分地区存在资源分布不均的情况，负荷较大的地区往往不具备大规模建设能源基地的条件，水火发电资源丰富地方往往地区偏远。因此制定合理的黑启动分区策略，避免因资源分布不均导致分区规模过大或过小，进而影响黑启动恢复速度是十分有必要的。
4.目前，黑启动机组分区主要考虑各分区中的机组总容量大致相等，而没有考虑地区发电资源分布不均，容易将离某一黑启动电源较近、可快速启动的电源划分的其他区域中去；黑启动负荷分区主要考虑负荷和机组容量基本相等，导致部分负荷较轻、发电资源富集的分区规模较大，难以快速恢复。
5.因此，本发明提出一种基于规模-容量-电气距离均衡的黑启动分区方法，考虑我国资源分布不均的基本情况，保证电网全黑情况下的黑启动分区规模大小基本一致，可提高黑启动恢复速度，加快电网恢复进程，对保障电网事故后的国民经济稳定具有重要作用。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明提出一种基于规模-容量-电气距离均衡的黑启动分区方法，考虑我国发电资源与负荷分布不均的特点，引入分区规模、机组容量和电气距离等参数进行黑启动分区，通过本发明可避免因资源分布不均带来的黑启动分区规模差异过大，对加快严重事故后的全网恢复进程有重要意义，缩短因电网黑启动进程时间过长带来的停电损失，对国民经济稳定具有重要作用。
7.本发明采用如下技术方案实现：
8.一种基于规模-容量-电气距离均衡的黑启动分区方法，包括如下步骤：
9.步骤1、确定全网中可用的黑启动电源；
10.步骤2、根据全网待启动机组的容量和离黑启动电源的电气距离远近，将待启动机组均衡地划分到各个分区；
11.步骤3、将负荷按电气距离远近划分到各个分区，并校验是否满足机组最小出力和重要负荷优先恢复条件，将其余既不是发电机组也不是负荷的节点，划分到距离最近的机
组或者负荷节点所在分区中；
12.步骤4、基于规模均衡的原则，逐次调整各个分区的规模，直到在满足各分区均满足机组最小出力和重要负荷优先恢复条件的情况下，且分区间规模相当。
13.进一步的，步骤1中所述可用的黑启动电源按照以下规则选取：
14.1)黑启动电源从水电厂、抽水蓄能电站，或具有自启动能力的火电厂中进行选择；
15.2)黑启动电源临近存在容量中等或容量较大的火电机组；
16.3)黑启动电源的容量在扣除自身厂用电后的剩余容量应大于待启动机组的最低厂用电功率；
17.4)当存在可作为黑启动电源的电厂之间电气距离较近时，选取容量最大的电厂作为黑启动电源。
18.进一步的，黑启动电源临近存在容量中等或容量较大的火电机组，具体是指超过黑启动电源额定容量3倍的火电机组。
19.进一步的，所述步骤2具体包括：
20.步骤2.1：进行机组的初步分区
21.定义待启动机组的容量和离黑启动电源的电气距离乘积为容距值d，假设全网有n个黑启动电源，m个待启动机组，计算待启动机组到每个黑启动电源的容距值d
ij
＝sjx
ij
，，其中i＝1,2,...,n,j＝1,2,...,m， sj为第j个待启动机组的容量，x
ij
为第j个待启动机组到第i个黑启动电源的电气距离；按照d
ij
的大小排序，以d
ij
最小为目标，将m个待启动机组划分到n个黑启动电源所在的分区中去；
22.划分完毕后，计算各个分区的机组容距值之和d
ksum
以及和平均数 d
aver
，假设共有g个分区，各分区中的待启动机组数量为hk(k＝1,2,...,g)，待启动机组与所在分区内的黑启动电源的电气距离为xi(i＝1,2,...,hk)，
23.则
[0024][0025]
得各个分区的容距值之和的均方差为：
[0026][0027]
根据计算的各个分区的机组容距值之和d
ksum
、和平均数d
aver
以及容距值之和的均方差，将各个分区划分到集合π1、π2和π3中；
[0028]
步骤2.2：对步骤2.1的机组初步分区结果进行调整
[0029]
对于集合π2中的分区，选取机组容距值之和d
ksum
最大的分区及该 d
ksum
最大的分区中离黑启动电源最远的机组，若临近属于集合π1的分区有多个，则划入d
ksum
最小的分区中，否则将该机组划分入属于集合π1且相邻的分区，重新计算各个分区的容距值之和的均方差d
′
even
，
[0030]
若d
′
even
《d
even
，则保留该划分结果，重新计算d
ksum
、d
aver
、d
even
和重新划分π1、π2、π3，然后执行步骤2.3；
[0031]
若不满足d
′
even
《d
even
，则选择离黑启动电源次远的机组进行划分，重新计算d
′
even
；
[0032]
若分区内的机组均不满足条件则该分区停止划分；
[0033]
步骤2.3：判断是否完成机组分区工作，若已完成则执行步骤3，若未完成则返回执行步骤2.2。
[0034]
进一步的，根据计算的各个分区的机组容距值之和d
ksum
、和平均数d
aver
以及容距值之和的均方差，将各个分区划分到集合π1、π2和π3中，具体为：
[0035]
若第k个分区的d
ksum
《d
aver
，且|d
ksum-d
aver
|＞0.1d
aver
，则该分区划分到集合π1中；
[0036]
若第k个分区的d
ksum
》d
aver
，且|d
ksum-d
aver
|＞0.1d
aver
，则该分区划分到集合π2中；
[0037]
其余分区划分到集合π3中。
[0038]
进一步的，其中判断是否完成机组分区工作具体为：判断集合π1、π2是否为空，即全部分区的d
ksum
满足|d
ksum-d
aver
|≤0.1d
aver
，各分区内总的机组容量为s
ksum
，或者判断分区内机组是否已遍历过。
[0039]
进一步的，所述步骤3具体包括：
[0040]
步骤3.1：进行负荷的初步划分
[0041]
假设共有t个负荷点，负荷分别为pi(i＝1,2,.....,t)，计算各负荷点到不同机组间的电气距离，将负荷点划分到电气距离最近的机组所在的分区中，计算分区内总负荷量为p
ksum
，各分区内总厂站数应为nk；
[0042]
步骤3.2：进行功率平衡的校验
[0043]
假设重要负荷比例为30％，机组的最小出力为40％，则任意分区内的机组和负荷应满足，分区内机组能够满足重要负荷优先恢复，且分区内的全部负荷可满足机组最小出力运行两个条件，即：30％p
ksum 《s
ksum
，40％s
ksum
《p
ksum
，其中s
ksum
为各分区内总的机组容量，p
ksum
为分区内总负荷量；
[0044]
若不满足，则将负荷大的分区，其边界区域的分区调整至临近负荷小的分区中去，并重新进行上述校验，直到满足上述条件。
[0045]
步骤3.3：进行非机组和负荷的厂站划分
[0046]
将其余既不是发电机组也不是负荷的节点，划分到距离最近的机组或者负荷节点所在分区中去，若临近机组或负荷节点所在分区不同，优先划分到机组所在分区中去。
[0047]
进一步的，所述步骤4具体包括：
[0048]
步骤4.1：按厂站规模数量对负荷进行调整
[0049]
计算全部分区的厂站数目平均数：其中g为分区的数量，nk为各分区内总厂站数；
[0050]
若第k个分区的nk《n
aver
，且|n
k-n
aver
|＞0.1n
aver
，则该分区划分到集合π1中；
[0051]
若第k个分区的nk》n
aver
，且|n
k-n
aver
|＞0.1n
aver
，则该分区划分到集合π2中；
[0052]
其余分区划分到集合π3中；
[0053]
对于集合π2中的分区，选取nk最大的分区及其区域边界的最大负荷，将该负荷从原分区中删除，放入相邻属于集合π1的分区里；若相邻分区有多个属于集合π1，选择nk最小的分区中，然后执行步骤4.2；
[0054]
步骤4.2：负荷调整后，进行功率平衡的校验
[0055]
假设重要负荷比例为30％，机组的最小出力为40％，则任意分区内的机组和负荷应满足，分区内机组能够满足重要负荷的需求，且分区内的全部负荷可满足机组最小出力运行两个条件，即：30％p
ksum
《 s
ksum
，40％s
ksum
《p
ksum
，
[0056]
若满足上述条件，则该次调整有效，重新将非机组、负荷节点按电气距离划分后计算nk，重新划分π1、π2、π3，然后执行步骤4.3；
[0057]
若不满足上述条件，则选取次大的负荷，将该次大的负荷从原分区删除，放入其临近属于集合π1分区中，然后返回执行步骤4.2；
[0058]
步骤4.3：判断是否完成负荷分区工作，具体的，每次调整完毕后，判断全部分区的nk满足|n
k-n
aver
|＜0.1n
aver
，即集合π1、π2为空，或者判断是否负荷节点均遍历，如果判断结果为是，则负荷分区完毕，分区结束退出，否则返回。
[0059]
本发明具有如下有益效果：
[0060]
1、在机组分区方面，区别于传统分区方法采用的均衡各分区机组总容量的原则，综合考虑机组容量和离黑启动电源距离两个参数，避免在发电资源富集的地区，将离某一黑启动电源较近的机组划分到另一个区域中，实现了待启动机组的快速恢复，能较快利用起电网中的电源资源，加快黑启动进度；
[0061]
2、在负荷分区方面，区别于传统分区方法采用的机组总容量和负荷总量均衡的方法，综合考虑了分区间的规模差异、重要负荷的优先恢复以及机组的最小出力等条件，避免在负荷较轻的地区划分较大黑启动分区，导致分区恢复速度过慢，加快黑启动分区恢复速度和全网并列的速度；
[0062]
3、该方法将数学模型和我国电网发电资源和负荷分布不均的实际情况相结合，在充分考虑重要负荷的优先恢复以及机组的最小出力的前提下，保证了各分区规模大小适宜，机组和负荷配比合理，对加快严重故障后的电网黑启动进程有重要实际指导意义。
附图说明
[0063]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0064]
图1是本发明基于规模-容量-电气距离均衡的黑启动分区方法其中一个实施例的流程图；
[0065]
图2是本发明实施例某个待进行黑启动分区的电网示意图；
[0066]
图3是本发明实施例分区1和分区2的划分结果示意图。
具体实施方式
[0067]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0068]
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包
含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0069]
请参阅图1，本发明实施例提一种基于规模-容量-电气距离均衡的黑启动分区方法，包括如下步骤：
[0070]
步骤1、确定全网中可用的黑启动电源；
[0071]
所述可用的黑启动电源按照以下规则选取：
[0072]
1)黑启动电源从水电厂、抽水蓄能电站，或具有自启动能力的火电厂中进行选择；
[0073]
2)黑启动电源临近存在容量中等或容量较大的火电机组，例如超过黑启动电源额定容量3倍的火电机组，防止因黑启动路径过长带来的自励磁或其他过电压问题；
[0074]
3)黑启动电源的容量不宜过小，在扣除自身厂用电后的剩余容量应大于待启动机组的最低厂用电功率；
[0075]
4)当存在可作为黑启动电源的电厂之间电气距离xmin较近时，选取容量最大的电厂作为黑启动电源，例如：当存在可作为黑启动电源的电厂之间电气距离xmin满足500kv机组间xmin《0.05ω，220kv 机组间xmin《0.3ω时，选取容量最大的电厂作为黑启动电源；若临近的两个黑启动机组分别在500kv和220kv，优先选500kv的机组；
[0076]
步骤2、根据全网待启动机组的容量和离黑启动电源的电气距离远近，将待启动机组均衡地划分到各个分区，避免因发电资源不均匀带来分区规模过大或过小。所述步骤2具体包括：
[0077]
步骤2.1：进行机组的初步分区。
[0078]
定义待启动机组的容量和离黑启动电源的电气距离乘积为容距值d，假设全网有n个黑启动电源，m个待启动机组，计算待启动机组到每个黑启动电源的容距值d
ij
＝sjx
ij
，，其中i＝1,2,...,n,j＝1,2,...,m， sj为第j个待启动机组的容量，x
ij
为第j个待启动机组到第i个黑启动电源的电气距离；按照d
ij
的大小排序，以d
ij
最小为目标，将m个待启动机组划分到n个黑启动电源所在的分区中去；
[0079]
划分完毕后，计算各个分区的机组容距值之和d
ksum
以及和平均数 d
aver
，假设共有g个分区，各分区中的待启动机组数量为hk(k＝1,2,...,g)，待启动机组与所在分区内的黑启动电源的电气距离为xi(i＝1,2,...,hk)，
[0080]
则
[0081][0082]
得各个分区的容距值之和的均方差为：
[0083][0084]
根据计算的各个分区的机组容距值之和d
ksum
、和平均数d
aver
以及容距值之和的均方差，将各个分区划分到集合π1、π2和π3中，具体的：
[0085]
若第k个分区的d
ksum
《d
aver
，且|d
ksum-d
aver
|＞0.1d
aver
，则该分区划分到集合π1中；
[0086]
若第k个分区的d
ksum
》d
aver
，且|d
ksum-d
aver
|＞0.1d
aver
，则该分区划分到集合π2中；
[0087]
其余分区划分到集合π3中；
[0088]
步骤2.2：对步骤2.1的机组初步分区结果进行调整。
[0089]
对于集合π2中的分区，选取机组容距值之和d
ksum
最大的分区及该 d
ksum
最大的分区中离黑启动电源最远的机组，若临近属于集合π1的分区有多个，则划入d
ksum
最小的分区中，否则将该机组划分入属于集合π1且相邻的分区，重新计算各个分区的容距值之和的均方差d
′
even
，
[0090]
若d
′
even
《d
even
，则保留该划分结果，重新计算d
ksum
、d
aver
、d
even
和重新划分π1、π2、π3，然后执行步骤2.3；
[0091]
若不满足d
′
even
《d
even
，则选择离黑启动电源次远的机组进行划分，重新计算d
′
even
；
[0092]
若分区内的机组均不满足条件则该分区停止划分；
[0093]
步骤2.3：判断是否完成机组分区工作，若已完成则执行步骤3，若未完成则返回执行步骤2.2。其中判断是否完成机组分区工作具体为：判断集合π1、π2是否为空，即全部分区的d
ksum
满足|d
ksum-d
aver
|≤0.1d
aver
，各分区内总的机组容量为s
ksum
，或者判断分区内机组是否已遍历过。
[0094]
步骤2中制定的机组分区规则的特点为：区别于传统黑启动方法中通过电气距离远近划分分区，通过保持各分区机组总容量基本相等的原则，定义待启动机组的容量和离黑启动电源的电气距离乘积为容距值d，通过保持各分区中d值之和基本相等的原则进行机组划分，防止因发电资源分布不均导致待启动机组被划分到较远的黑启动电源分区中去。
[0095]
步骤3、将负荷按电气距离远近划分到各个分区，并校验是否满足机组最小出力和重要负荷优先恢复等条件，避免因负荷分布不均导致机组出力不足无法恢复重要负荷或机组容量过大导致浪费黑启动电源资源；同时，将其余既不是发电机组也不是负荷的节点，划分到距离最近的机组或者负荷节点所在分区中。所述步骤3具体包括：
[0096]
步骤3.1：进行负荷的初步划分。
[0097]
假设共有t个负荷点，负荷分别为pi(i＝1,2,.....,t)，计算各负荷点到不同机组间的电气距离，将负荷点划分到电气距离最近的机组所在的分区中，计算分区内总负荷量为p
ksum
，各分区内总厂站数应为nk；
[0098]
步骤3.2：进行功率平衡的校验
[0099]
假设重要负荷比例为30％，机组的最小出力为40％，则任意分区内的机组和负荷应满足，分区内机组能够满足重要负荷优先恢复，且分区内的全部负荷可满足机组最小出力运行两个条件，即：30％p
ksum 《s
ksum
，40％s
ksum
《p
ksum
，其中s
ksum
为各分区内总的机组容量，p
ksum
为分区内总负荷量；
[0100]
若不满足，则将负荷大的分区，其边界区域的分区调整至临近负荷小的分区中去，并重新进行上述校验，直到满足上述条件。
[0101]
步骤3.3：进行非机组和负荷的厂站划分
[0102]
将其余既不是发电机组也不是负荷的节点，划分到距离最近的机组或者负荷节点所在分区中去，若临近机组或负荷节点所在分区不同，一般优先划分到机组所在分区中去。
[0103]
步骤3中制定的负荷分区规则区别于传统黑启动负荷分区采用的保证区内机组总容量和负荷总量基本相等的原则，本发明的约束条件仅为重要负荷能够优先恢复、机组满
足最小出力的条件。
[0104]
步骤4、基于规模均衡的原则，逐次调整各个分区的规模，直到在满足各分区均满足机组最小出力和重要负荷优先恢复等条件的情况下，且分区间规模相当。所述步骤4具体包括：
[0105]
步骤4.1：按厂站规模数量对负荷进行调整。
[0106]
此时为避免各分区规模差异较大，黑启动进程被拖慢，计算全部分区的厂站数目平均数：其中g为分区的数量，nk为各分区内总厂站数；
[0107]
若第k个分区的nk《n
aver
，且|n
k-n
aver
|＞0.1n
aver
，则该分区划分到集合π1中；
[0108]
若第k个分区的nk》n
aver
，且|n
k-n
aver
|＞0.1n
aver
，则该分区划分到集合π2中；
[0109]
其余分区划分到集合π3中；
[0110]
对于集合π2中的分区，选取nk最大的分区及其区域边界的最大负荷，将该负荷从原分区中删除，放入相邻属于集合π1的分区里；若相邻分区有多个属于集合π1，选择nk最小的分区中，然后执行步骤4.2；
[0111]
步骤4.2：负荷调整后，进行功率平衡的校验。
[0112]
假设重要负荷比例为30％，机组的最小出力为40％，则任意分区内的机组和负荷应满足，分区内机组能够满足重要负荷的需求，且分区内的全部负荷可满足机组最小出力运行两个条件，即：30％p
ksum
《 s
ksum
，40％s
ksum
《p
ksum
，
[0113]
若满足上述条件，则该次调整有效，重新将非机组、负荷节点按电气距离划分后计算nk，重新划分π1、π2、π3，然后执行步骤4.3；
[0114]
若不满足上述条件，则选取次大的负荷，将该次大的负荷从原分区删除，放入其临近属于集合π1分区中，然后返回执行步骤4.2；
[0115]
步骤4.3：判断是否完成负荷分区工作，具体的，每次调整完毕后，判断全部分区的nk满足|n
k-n
aver
|＜0.1n
aver
，即集合π1、π2为空，或者判断是否负荷节点均遍历，如果判断结果为是，则负荷分区完毕，分区结束退出，否则返回。
[0116]
步骤4中对于分区间的规模调整，采用保证分区厂站数量基本一致的原则，从而实现各分区同步恢复、同步并列，缩短黑启动进程。
[0117]
上述算法具体见实例。
[0118]
以某个区域电网为例，应用本方法综合考虑分区规模，机组容量和电气距离等多个因素，进行严重故障下电网恢复的黑启动分区研究。通过本方法可以保证在满足重要负荷的优先恢复以及机组最小出力等条件的同时，各分区规模大小适应、相等，做到分区同步恢复及同时并列，对加快全网恢复进程有重要指导意义，能缩短因电网黑启动进程时间过长带来的停电损失，起到稳定国民社会经济稳定的作用。
[0119]
首先，基于步骤(1)确定合适的黑启动电源；然后实施步骤(2) 考虑机组容量和距离黑启动电源的电气距离，将机组划分进不同分区中，接着实施步骤(3)将负荷按电气距离远近划分到各个分区，并校验是否满足机组最小出力和重要负荷优先恢复等条件，，将既不是机组也不是负荷的节点划分到电气距离最近的机组或者负荷节点所在分区中去，(4)最后在满足重要负荷的优先恢复以及机组的最小出力限制等条件下，考虑不同分区规模同等的优化目标，调整负荷节点和其他既不是机组也不是负荷节点分区，完成全部分区工作。
[0120]
本方法实施过程：
[0121]
对图2所示的某个区域电网的各线路和变压器的电气参数如表1 和表2所示。
[0122]
表1各线路的参数标幺值
[0123]
s＝100mva,u＝525kv
[0124]
[0125][0126]
表2 500kv变电站变压器参数
[0127]
厂站r
高
x
高r中
x
中r低
x
低gmbm
10.0000260.0190670.000028-0.0028000.0001920.0416000.0007470.00337520.0000260.0197060.000018-0.0022900.0001640.0425000.0006410.00350730.0000200.0168160.000022-0.0025450.0001430.0392710.0007460.00340740.0000240.0141620.000017-0.0024400.0001180.0339320.0006760.003006100.0000000.0189760.000000-0.0018700.0000000.0449440.0000000.000000
[0128]
黑启动电源1-3和待启动机组的参数如表3和表4所示所示。
[0129]
表3黑启动电源机组参数
[0130]
电源额定容量/额定功率升压主变短路阻抗黑启动电源1330mva/300mw14％黑启动电源2201mva/185mw13.96％黑启动电源3105mva/95mw12.88％
[0131]
表4待启动机组参数
[0132]
电源额定容量/额定功率升压主变容量/短路阻抗厂1648mva/600mw650mva/11.42％厂21100mva/1000mw1150mva/10.96％厂3333mva/300mw350mva/10.88％厂4333mva/300mw350mva/11.18％厂5212mva/185mw240mva/12.45％厂6333mva/300mw350mva/11.12％厂7333mva/300mw350mva/11.97％厂8382mva/350mw400mva/12.32％
[0133]
根据上述表1的数据可知，黑启动电源1和黑启动电源2间的电气距离为0.0125ω，电气距离过近；而黑启动电源1的容量大大于黑启动电源2的容量，因此选取黑启动电源1和黑启动电源3开展黑启动分区工作。
[0134]
厂1-厂8与黑启动电源1和黑启动电源3之间的电气距离和容距值如表5所示：
[0135]
表5厂1-厂8与黑启动电源1和黑启动电源3之间的电气距离和容距值
[0136]
电气距离黑启动电源1黑启动电源3容距值黑启动电源1黑启动电源3厂10.0180750.069072厂111.712644.75866厂20.0555080.096738厂261.0588106.4118厂30.0395260.085016厂313.1621628.31033厂40.0782950.016862厂426.072245.615046厂50.0811280.05642厂517.1991411.96104厂60.0472690.082199厂615.7405827.37227厂70.0735620.108492厂724.4961536.12784厂80.0257480.085431厂89.83573632.63464
[0137]
若采用传统的黑启动分区方法，首先考虑电气距离的远近进行机组的初步分区，然后根据分区机组功率的平衡进行机组调整，则厂1、 3、6、8划分至黑启动电源1所在分区，厂2、4、5、7划分至黑启动电源3所在分区。
[0138]
此时可以发现厂8划分到黑启动电源1所在分区、厂7划分到黑启动电源2分区是不合理的，会导致厂8和厂7无法直接获得启动电源，应人工修改成厂1、3、6、7在黑启动电源1所在分区，厂2、4、 5、8在黑启动电源3所在分区。
[0139]
其中黑启动电源1所在分区可用发电容量为1947mva，黑启动电源3所在分区可用发电容量为2132mva，两个分区内的可用发电容量大致相等。
[0140]
若本文的机组黑启动分区方法，首先考虑容距值大小进行机组的初步分区，然后根据容距值的平衡进行机组调整，则厂1、2、3、8、 7、8划分至黑启动电源1所在分区，厂4、5、6、7划分至黑启动电源3所在分区。
[0141]
其中黑启动电源1所在分区的总容距值为d
1sum
＝95.7693mva
·
ω，黑启动电源3所在分区的总容距值为d
1sum
＝81.0762mva
·
ω，则容距值的平均数为d
aver
＝88.423mva
·
ω两个分区内的总容距值大致相等，且满足|d
ksum-d
aver
|≤0.1d
aver
。
[0142]
此时黑启动电源1所在分区的机组总容量为2796mva，黑启动电源3所在分区可用发电容量为1316mva，不同分区间的机组出力规模差异较大。
[0143]
这是由于黑启动电源1在500kv网架层面，且附近的电源资源较为丰富，利用黑启动电源1去启动附近的机组电厂更为快速、便捷。且，由于500kv线路阻抗较小，不容易沿着启动路径发生电压的剧烈跌落，导致启动失败。
[0144]
各点的负荷情况如表6所示。
[0145]
表6
[0146]
负荷点负荷量(mw)负荷点负荷量(mw)负荷点负荷量(mw)5350122501822062001330019150730014800202508180151202125091501610022100111201718023100
[0147]
按照传统的负荷划分方法，应使得机组和负荷基本均衡，则黑启动电源1所在分区
的负荷应为：6、7、8、9、11、17、18、19、22 总负荷量为：1750ma。
[0148]
则黑启动电源2所在分区的负荷应为：5、12、13、14、15、16、 20、21，总负荷量为2270mva。
[0149]
最后黑启动电源1所在分区的厂站数为个19个，黑启动电源2 所在分区的厂站数为个15个，分区之间的规模存在一定差异。
[0150]
按照本发明提供的负荷划分方法，则黑启动电源1所在分区的负荷应为：5、6、7、8、9、23。
[0151]
总负荷量为1280mva》40％
×
2796mva，满足机组的最小开机要求。
[0152]
黑启动电源3所在分区的负荷应为：
[0153]
11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22
[0154]
总负荷量为：2840mva
×
40％《1316mva，满足重要负荷的优先恢复条件。
[0155]
最后，黑启动电源1所在分区的厂站数量为：17个；黑启动电源1所在分区的厂站数量为17个，分区之间的规模基本达到均衡。
[0156]
分区1和分区2的划分结果如图3所示。
[0157]
由该实例可知，采用本发明基于规模-容量-电气距离均衡的方法进行黑启动分区，尽管分区之间的机组总容量不同，但却更符合实际电网情况，即利用500kv的黑启动电源启动更多容量的机组，既不浪费黑启动电源资源，也不易发生电压跌落导致机组启动失败。
[0158]
若采用传统方法，利用黑启动电源3来启动厂8，可以看出启动路径较长，极易发生自励磁，同时也浪费了黑启动电源1离厂8电气距离较近的优点。
[0159]
若采用传统方法进行负荷分区，尽管可以保证不同分区的负荷
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机组规模基本相等，但是分区规模存在差异，规模大的分区黑启动较慢，将会拖累全网黑启动进程。
[0160]
而本方法充分考虑了事故后只需优先恢复重要负荷、保证机组满足最小出力要求的特点，将各分区之间的规模控制得适宜、均等，可以做到同步恢复，同步并列，对于加快事故后的电网恢复具有重要指导意义。
[0161]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。