(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111546999.6 (22)申请日 2021.12.16 (71)申请人 南方电网科 学研究院有限责任公司 地址 510663 广东省广州市萝岗区科 学城 科翔路11号J1栋3、 4、 5楼及J3 栋3楼 申请人 广西电网有限责任公司电力科 学研 究院 (72)发明人 常东旭　孙志媛　朱益华　刘默斯　 郭琦　李明珀　黄立滨　卢广陵　 余多　李成翔　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 李增苗 (51)Int.Cl. H02J 3/38(2006.01)H02J 3/46(2006.01) H02J 3/48(2006.01) H02J 3/24(2006.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种区域电网孤网运行的仿真方法及系统 (57)摘要 本申请提供了一种区域电网孤网运行的仿 真方法及系统， 基于RTDS及区域电网事故前机组 出力和负荷， 搭建区域电网等值模型， 准确 复现 了区域电网孤网运行各个阶段的频率响应情况， 并依据该仿真模型提出了稳定控制措施优化和 新能源对孤网运行的支撑能力评估仿真方法， 为 孤网稳定运行提供有效控制策略。 权利要求书2页 说明书10页 附图8页 CN 114142524 A 2022.03.04 CN 114142524 A 1.一种区域电网孤网运行的仿真方法， 其特 征在于， 包括： 基于实时数字仿真系统RTDS及区域电网事故前的发电机组出力和负荷， 搭建区域电网 等值模型； 根据所述区域电网等值模型进行仿真， 复现区域电网孤网运行时各个阶段的频率响 应； 依据所述 区域电网等值模型和所述频率响应， 对区域电网孤 网运行的支撑能力进行评 估， 并输出 稳定运行控制策略。 2.根据权利要求1所述的仿真方法， 其特征在于， 所述基于实时数字仿真系统RTDS及区 域电网事故前的发电机组出力和负荷， 搭建区域电网等 值模型， 包括： 基于所述实时数字仿真系统RTDS及区域电网事故前的所述发电机组出力和 负荷， 搭建 LP变220kV区域电网等值模型； 所述区域电网等值模型中， LP区域内WZ航电、 LD航电机组按 照同类型机组参数建模， 接入CJ变220kV母线； 35kV小水电采用等值模型， 接入110kV母线； 风电机组出力为0； CJ变电站负荷、 GL变电站负荷和LX变电站负荷采用ZIP负荷模型， 恒阻 抗、 恒电流和恒功率的比为3:4:3 。 3.根据权利要求1所述的仿真方法， 其特征在于， 所述根据 所述区域电网等值模型进行 仿真， 复现区域电网孤网运行时各个阶段的频率响应， 包括： 根据所述区域电网等值模型进行仿真， 根据线路和机组保护动作时序， 并在CJ变及GL 变配置低频切负荷精确数字模型， 各轮整定值和切负荷量与实际装置保持完全一致， 仿真 孤网运行 的系统频率和电压波形， 判断频率最高值与电压最高值是否一致， 并判断低频动 作轮次与现场时序是否一 致， 复现所述区域电网孤网运行的全过程各个阶段的频率响应。 4.根据权利要求1所述的仿真方法， 其特征在于， 所述依据 所述区域电网等值模型和所 述频率响应， 对区域电网孤网运行的支撑能力进行评估， 包括： 依据所述 区域电网等值模型和所述频率响应， 在所述区域电网等值模型中加入双主变 跳闸切机控制措施和机组超速保护分轮整定措施； 所述双主变跳闸切机控制措施包括： 根据事故前主变上网功率和系统频率升高情况， 欠切区域内切机组， 切机量为事故前主变上网功率， 孤网频率升高辅助判 据取51.0Hz， 切机 对象为区域内的实际可切机组， 包括 WZ航电和LD航电； 所述机组超速保护分轮整定措施包括： 对区域内机组超速保护分轮整定， 以确保孤网 高周时有序切机， 保证系统稳定运行； 将DBS风电、 QS风电出力修改为20MW， 风电场使用典型直驱型风机模型， 控制保护使用 典型参数， 替换原有的小水电， 验证风电新能源 对孤网运行的支撑作用。 5.根据权利要求4所述的仿真方法， 其特征在于， 所述验证风电新 能源对孤 网运行的支 撑作用， 包括： 将DBS风电、 QS风电所有保护退 出， 验证风电场退 出保护后系统响应特性； 将DBS风电、 QS风电所有保护投入， 保护参数为典型参数， 验证风电场投入保护后系 统 响应特性。 6.一种区域电网孤网运行的仿真系统， 其特 征在于， 包括： 建模模块， 用于基于实时数字仿真系统RTDS及区域电网事故前的发电机组出力和负 荷， 搭建区域电网等 值模型；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114142524 A 2仿真模块， 用于根据所述区域电网等值模型进行仿真， 复现区域电网孤网运行时各个 阶段的频率响应； 评估模块， 用于依据所述区域电网等值模型和所述频率响应， 对区域电网孤网运行的 支撑能力进行评估， 并输出 稳定运行控制策略。 7.根据权利要求6所述的仿真系统， 其特 征在于， 所述建模 模块， 具体用于： 基于所述实时数字仿真系统RTDS及区域电网事故前的所述发电机组出力和 负荷， 搭建 LP变220kV区域电网等值模型； 所述区域电网等值模型中， LP区域内WZ航电、 LD航电机组按 照同类型机组参数建模， 接入CJ变220kV母线； 35kV小水电采用等值模型， 接入110kV母线； 风电机组出力为0； CJ变电站负荷、 GL变电站负荷和LX变电站负荷采用ZIP负荷模型， 恒阻 抗、 恒电流和恒功率的比为3:4:3 。 8.根据权利要求6所述的仿真系统， 其特 征在于， 所述仿真模块， 具体用于： 根据所述区域电网等值模型进行仿真， 根据线路和机组保护动作时序， 并在CJ变及GL 变配置低频切负荷精确数字模型， 各轮整定值和切负荷量与实际装置保持完全一致， 仿真 孤网运行 的系统频率和电压波形， 判断频率最高值与电压最高值是否一致， 并判断低频动 作轮次与现场时序是否一 致， 复现所述区域电网孤网运行的全过程各个阶段的频率响应。 9.根据权利要求6所述的仿真系统， 其特 征在于， 所述评估 模块， 具体用于： 依据所述 区域电网等值模型和所述频率响应， 在所述区域电网等值模型中加入双主变 跳闸切机控制措施和机组超速保护分轮整定措施； 所述双主变跳闸切机控制措施包括： 根据事故前主变上网功率和系统频率升高情况， 欠切区域内切机组， 切机量为事故前主变上网功率， 孤网频率升高辅助判 据取51.0Hz， 切机 对象为区域内的实际可切机组， 包括 WZ航电和LD航电； 所述机组超速保护分轮整定措施包括： 对区域内机组超速保护分轮整定， 以确保孤网 高周时有序切机， 保证系统稳定运行； 将DBS风电、 QS风电出力修改为20MW， 风电场使用典型直驱型风机模型， 控制保护使用 典型参数， 替换原有的小水电， 验证风电新能源 对孤网运行的支撑作用。 10.根据权利要求9所述的仿真系统， 其特征在于， 所述评估模块在验证风电新能源对 孤网运行的支撑作用时， 具体用于： 将DBS风电、 QS风电所有保护退 出， 验证风电场退 出保护后系统响应特性； 将DBS风电、 QS风电所有保护投入， 保护参数为典型参数， 验证风电场投入保护后系 统 响应特性。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114142524 A 3