1、 Q/GDW 115402016 日前计划 联合静态 安全校核 技术标准 Technical standards on joint day-ahead static security check 2016 -12 - 28 发布 2016 - 12 - 28 实施 国家电网公司 发 布 ICS 29.020 Q/GDW 国家电网公司企业标准 Q/GDW 115402016 I 目 次 前 言 II 1 范围 1 2 规范性 引用 文件 1 3 术语与 定义 1 4 目的和 要求 2 4.1 目的 . 2 4.2 总体 要求 2 5 基础条 件 2 5.1 电力 系统 建模 要求 2 5.2 基
2、础 数据 要求 2 6 基态潮 流 计算 3 7 静态安 全分 析 3 8 短路电 流 计算 3 9 灵敏度 计算 3 10 性能指 标 . 4 编制说 明 . 5 Q/GDW 115402016 II 前 言 为指导 并 规范 各有关 单位 开展 日 前计 划联 合静 态安 全校核 工作 ， 夯实 电网 安全、 稳定 、 优质 、 经济 生产运 行的 重要 基础 ，制 定本标 准。 本标准 由国 家电 网公 司国 家电力 调度 控制 中心 提出 并负责 解释 。 本标准 由国 家电 网公 司科 技部归 口。 本标准 起草 单位 ：中 国电 力科学 研究 院、 国电 南瑞 科技股 份有 限公
3、司。 本标准 主要 起草 人： 罗 治 强， 杨 军峰， 戴赛， 蔡帜， 董炜， 张传 成， 吕颖 ， 郑 海鸥， 张丙 金 ， 李炎。 本标准 首次 发布 。 本部分 在执 行过 程中 的意 见或建 议反 馈至 国家 电网 公司科 技部 。 Q/GDW 115402016 1 日 前计划 联合静态 安全校 核技术标准 1 范围 本标准 规定 了日 前计 划联 合静态 安全 校核 计算 的基础条件 ， 以及 基态 潮流 计 算、 静态 安全 分析、短 路电流 计算 、灵 敏度 计算 的基本 技术 要求 和性能指 标。 本标准 适用 于省 级及 以上 调度机 构的 日前 计划 联合 静态安 全校
4、 核工 作。 2 规范性 引用 文件 下列文 件对 本文 件的 应用 是必不 可少 的。 凡是 注日 期 的引用 文件 ， 仅 所注 日期 的 版本适 用于 本文 件。 凡是不 注日 期的 引用 文件 ，其最 新版 本（ 包括 所有 的修改 单） 适用 于本 文件 。 DL/T 890.301 能量 管理 系统应 用程 序接 口（EMS-API ）第 301 部 分： 公用 信 息模型 （CIM ） 基础 Q/GDW 215 电力 系统 数 据标记 语言E 语言规 范 Q/GDW 1680.2 智能 电网 调度控 制系 统 第 2 部 分： 名词和 术语 IEC 61970301 能源 管 理
5、系统 应用 程序 接口 （EMS-API）第 301 部分： 通用信息模 型 （CIM）基 础（Energy management system application program interface(EMS-API) Part 301: Common Information Model(CIM) Base ） 3 术语与 定义 Q/GDW 1680.2界 定的 以及 下列术 语和 定义 适用 于本 文件。 3.1 短期母线 负荷预 测 short-term bus load forecast 次日至 未来 多日 各时 刻 （ 时间间 隔 15min ， 每日 起止 时间 00:15-24
6、:00） 接于 同一 母线 上的 有功 负荷 预测值 。 3.2 日前发电 计划 day-ahead generation schedule 次日至 未来 多日 各时 刻 （ 时间间 隔 15min ，每日起 止时 间 00:15-24:00） 机组 组合计 划和 出力计划。 3.3 日前分省 总交换 计划 day-ahead interconnection schedule 次日至 未来 多日 各时 刻 （ 时间间 隔 15min ， 每日 起止 时间 00:15-24:00） 跨 区、跨 省联络 线交 换 计划。 3.4 日前设备 停电计 划 day-ahead outage schedu
7、le 次日至 未来 多日 的发 电及 输变电 设备 停电 计划 安排 。 Q/GDW 115402016 2 3.5 联络线交 换功率 控制 tie-line interchange control 在基态 潮流 计算 时 ，将 跨 区、跨 省联 络线 的交换功 率计算 值 与计划 值偏 差控 制在允 许范 围内 。 3.6 静态安全 分析 static security analysis 按照 N-1 原则 或按 照故 障 集要求 ， 无 故障断 开机 组 、 母线、 线路、 变压 器等 元件， 检查 线路电 流、 稳定断 面潮 流、 变压 器负 载和母 线电 压是 否越 限或 重载， 分析
8、 造成 越限 及重 载的原 因。 4 目的和 要求 4.1 目的 日前计 划联 合静 态安 全校 核是通 过对 电网 未来 运行 断面进 行基 态潮 流、 静态 安全分 析、短路 电流、 灵敏度 等计 算分 析， 发现未来电 网运 行的 危险 点， 以指导 电网 日前 调度 计划 安排相 关工 作， 确保日 前调 度计划 安排 的合 理性 。 4.2 总体要 求 日前计 划联 合静 态安 全校 核计算 应以 全网 统一 模型 、 统一 基础 数据 为基 础 ， 通过联络 线交 换功 率控 制方法 ，开 展电 网基 态潮 流计算 、静 态安 全分 析、 短路电 流计算 以及灵 敏度 计算等工作
9、。 5 基础条 件 5.1 电力系 统建模要 求 为满足 日前 计划 联合 静态 安全校 核的计算 需求 ，电 网模型 应 满足以 下要 求 ： a ） 电网模 型原 则上 来源 于电网 调度 控制 系统 ， 可通过 基于 IEC61970-301 （DL/T 890.301） 的电网 模型获 取， 或通 过全 网状 态估计 输出 的基于 Q/GDW 215 的 E 语言 文件 获取 ； b） 包括系 统 220kV 及以上 电压等级 元件 的电 网 模型 ； 根据实 际需 要， 模型 可扩 展至 220kV 以下 电压等 级电网 ； c ） 母线负 荷建 模在 330kV 及以下 电 压等
10、级的 变电 站主 变高压 侧、 电厂 升压 变中 压侧。 5.2 基础数 据要求 日前计 划联 合静 态安 全校 核计算 的基 础数 据主 要包 括： a ） 短期母 线负 荷预 测； b） 日前发 电计 划； c ） 日前分 省总 交换 计划 ； d） 日前设 备停 电计 划； e ） 稳定断 面 定义 和限额 ； f ） 静态安 全分 析故 障 集 ； g） 安全自 动装 置动作策 略 ； h） 短路电 流分 析故 障集 。 6 基态潮 流计算 Q/GDW 115402016 3 6.1 基态潮 流计 算基 于全 网统 一模型 和统 一基 础数 据， 确定未 来电 网基 态交 流潮 流分布
11、 ，包 括发 电机 有功无 功出 力、 线路 功率 、变压 器负 载、 母线 电压 等。应 满足 以下 要求 ： a ） 支持交直 流混合 系统 的基态 交流潮 流计算 ；支持全网 多电气 岛的潮 流计 算 ，可 自 动设 置各电 气岛的 平衡 机， 平衡 机的 有功及 无功 功率 不超 限值 ； b） 支持通 过联 络线 交换 功率 控制方法 ， 将联 络线 有功 计 算值与 计划 值的 偏差 绝对 值控制 在 10MW 之内，实现 不平 衡功 率按 省或区 域自动优 化调 整 ； c ） 支持 PV 节点 和 PQ 节点 的 自动转 换； d） 无功功 率分 布符 合分 层分 区、 就地
12、平衡 的原 则， 机 组无功 功率 不超 限值 ，PV 节点电压在 正常 范围内 ，本 标准 中选 择平 均额定 电压 作为 电压 基准 值； e ） 具备潮 流计 算不 收敛 时的 智能调 整功 能（ 包括 自动 增加平 衡机 、自 动调 整无 功和电 压等 ） 。 6.2 根据计算 结果 ， 分析 基态 潮流下 电网 元件 、稳 定断 面 的越 限及 重载 情况 。应 满足以下要 求 ： a ） 支持通过与 元件 、 稳定断 面的限值 对比 ，检 查线 路电 流、稳定断 面 潮流 、 变压 器负载 和母 线电 压是否 越限 ，并 给出 越限 比例； b） 支持通过与 元件 、 稳定断 面的
13、限值 对比 ，检 查线 路电 流、稳定断 面 潮流 、 变压 器负荷 是否 达到 重载水 平， 并给 出重 载比 例。 7 静态安 全分 析 7.1 静态安 全分 析根 据基 态潮 流计算 功能 得到 的校 核断 面潮流 ， 按 N-1 原则或按 故 障集要 求开 断机 组 、 线路、 母线 、 变压器 等元 件， 再 进行 潮流 计算 获得 开断后 的潮 流分 布， 判断 电网元 件、 稳定 断面是否出 现越限 或重 载。 应满 足以 下要求 ： a ） 支持按元件 类型 、电 压等 级、元 件所 属区 域指 定 N-1 计算 范围 ； b） 支持按 指定 故障 集要 求进 行静态 安全 分
14、析 计算 ； c ） 支持不平衡 功率 按省 或区 域自动 优化 调整 ； d） 支持模拟安 全自 动装 置的 动作行 为， 计 算 考虑 安全 自动装 置动 作的 电网 潮流 分布； e ） 具备某 些元 件开 断后 出现 局部孤 立子 系统 时的 智能 调整功 能（ 如自 动增 加平 衡机） ； f ） 具备某 些元 件开 断导 致潮 流计算 不收 敛时 的智 能调 整功能 （如 自动 调整 无功 和电压 ） 。 7.2 根据计 算结 果， 分析 开断 后电网 元件 、稳 定断 面的 越限及 重载 情况 。应 满足 以下要 求： a ） 支持给出导 致越 限的 开断 元件及 相应 的越 限
15、元 件或 稳定断 面， 并给 出越 限比 例； b） 支持给出导 致重 载的 开断 元件及 相应 的重 载元 件或 稳定断 面， 并给 出重 载比 例。 8 短路电 流计 算 短路电 流计 算根 据全 网统 一模型 和统 一基 础数 据， 计 算电网 发生 短路故障 后的 故障点 电流 和全 网电 压、电 流分 布。 应满 足以 下要求 ： a ） 支持指 定范 围或 指定 电压 等级的 短路 故障 电流 计算 ； b） 支持单 相和 三相 短路 故障 电流计 算； c ） 支持交 直流 混合 系统 的短 路电流 计算 ； d） 计算结 果包 括短 路电 流超 标和接 近限 值的 短路 故障
16、以及各 母线 电压 、支 路电 流。 9 灵敏度 计算 灵敏度 计算 根据 全网 统一 模型和 网络 拓扑 关系 ， 确 定电网 潮流 中控 制变 量 （ 如节点 注入 功率 、 设备Q/GDW 115402016 4 停电安 排、 变压 器变 比） 和被控 变量 （如 线路 功率 、 变压 器负 载、 稳 定断 面 潮流、 母线 电压） 之间 的 定 量关系 。应 满足 以下 要求 ： a ） 支持计算线 路功 率、 变压 器负载 或稳 定断 面潮 流和 发电机 出力 、有 功负 荷 之 间的灵 敏度 值； b） 支持计 算线 路功 率、 变压 器负载 或稳 定断 面潮 流与 电网设 备停
17、电安 排之 间的 灵敏度 值； c ） 支持计 算母 线电 压和 节点 无功注 入（ 包括 发电 机节 点和电 容电 抗器 节点 ）之 间的灵 敏度 值； d） 支持计 算母 线电 压和 变压 器变比 之间 的灵 敏度 值。 10 性能指 标 10.1 全网典 型日 算例 应满 足以 下要求 ： a ） 96 个时刻 全网 实际 线路 电流、稳 定断 面潮 流、 变压 器负载 和母 线电 压无 越限 ； b） 96 个时刻 内由 运行 转停 运的元件 总数 不 少 于 20 。 10.2 日前计 划联 合静 态安 全校 核功能 应满 足以 下性 能指 标： a ） 计算规 模不 小于 ： 50
18、000 条 电网计 算母 线、 80000 条网络支路 、 10000 个厂 站、 100 个电 气活 岛、 2000 个稳 定断 面 ； b） 完成 96 个时 刻的 静态 安全 校核计 算时 间小 于 5min ；当计算 母线 数低 于 2000 时 ，计算 时间 小 于 1min ； c ） 基于全 网典 型日 算例 ，基 态潮流 计算 准确 率达 到 99% ，准 确率 计算 公式 见式 （1）式 （2） ； 96 2 11 96 N ij ij a N = = = （1） - (1- ) 100%, 50- (1- ) 100%, 50 50 actual ij ij actual
19、ij actual ij ij actual ij ij actual ij PP P P PP P = （2） 式（1 ） 式（2 ）中： a 全网典 型日 基态 潮流 计算准确率 ； N 支路元 件（ 线路 、变 压器） 总数 ； ij 支路元 件 i 在时段 j 所 对应时 刻的 准确 率； ij P 支路元 件 i 在时段 j 所 对应时 刻的 基态 潮流 有功 功率值 ，MW ； actual ij P 支路元 件 i 在时段 j 所对应时 刻的 实际 有功 功率 值 ，MW 。 d） 基于全 网典 型日 算例 ，静态 安全 分析 N-1 计算 准确率达 到 95% ，准 确率 计算
20、 公式见 式（3）。 1 0 (1 ) 100% b N N = （3） 式（3 ）中： b 全网典 型日 静态 安全 分析 N-1 计算 准确 率 ； 1 N N-1 计算 错误总 数。 针 对由运 行转 停电 的 元 件， 在元件 转停 电前 一时 刻对 该元件 作开 断 分 析，如 有新 增越 限， 则认 为此时 刻 N-1 计算 错误 ； 0 N 96 个时刻 由运 行转 停电的 元 件总 数 。 Q/GDW 115402016 5 日 前计划 联合 静态安 全校 核技术 标准 编 制 说 明 Q/GDW 115402016 6 目 次 1 编制背 景 . 7 2 编制主 要原 则 7
21、 3 与其它 标准 文件 的关 系 7 4 主要工 作过 程 7 5 标准结 构和 内容 8 6 条文说 明 8 Q/GDW 115402016 7 1 编 制背 景 本标准依据国家电网 公司 关于下达 2015 年度公 司技术标准制修订计 划的 通知 （ 国家电网科 2015 4 号） 的要 求编 写。 在国调 中心 的牵 头组 织下 ， 基于 “统一 模型 、 统一数据、 联合 校核、 全局 预 控” 的 总体 思路， 完成 了全网 联合 量化 安全 校核 功能建 设。 该建 设工 作充 分利用 各级 调度 中心 资源 ， 加强 了国 、分 、 省三级调 度垂直 管理 ， 实现了 对 全
22、网未来 运行 方式 的全 景分 析和精 确计 算， 实现 了分省分区 平衡 业务 模式向多级 协调统 筹平 衡业 务模 式转 变，但 目前 尚缺 乏相 关标 准对日前计 划联 合 静 态安 全校核 应用 技术 进行 规范。 为进一 步深入贯 彻落 实国 家电网 公司 “集 团化 运作 、 集约 化发 展、 精益 化管 理、 标准化 建设 ” 的管理要 求， 进 一步 规范 日前 计划 联合静态安 全校 核 应用技 术， 促进公 司系 统经 营管 理水平 和优 质服 务水平的不 断提高 ，制 定本标准 。 2 编制主 要原 则 本标准 在编 制的 过程 中遵 循了以 下原 则： a ） 系统 性
23、原 则 ： 本标 准的编制 严 格遵守 现有 的相 关法律 、 条例 、 标准， 以标准化 为引 领， 服务公 司科学 发展 ； b） 先进性 原则 ： 本标准充分吸 收借 鉴 外相关 领域 应用的 前沿 技术 、 先进标 准， 反映智 能电 网调 度 控制系统等 相关 试点 工程 已取得 的先 进成 果和 经验 ； c ） 成熟 性原 则 ： 本 标准 内容 充分 反映 公司 系统 在计 划校核 领域 已经 应用 的技 术 和成果 ， 规范日前 计划联 合静态安 全校 核应 用 ，保 障电 网安 全运 行 ； d） 适用 性原 则 ： 本 标准 内容具有一 定的 可操 作性 ， 便于理 解、
24、 引用和 实施 。 在不彻 底改 变目前工 作习惯 的基 础上 进一 步规 范日前 计划 联合 静态 安全 校核的 应用 技术 ，能 较好 适应电 网发 展方 式转变 和调 度业 务转 型的 需要。 3 与其他 标准 文件 的关 系 本标准 与相 关技 术领 域的 国家现 行法 律、 法规 和政 策保持 一致 。 本标准 是是智能 电网 调度 控制系统标 准的 一部 分。 本标准 不涉 及专 利、 软件 著作权 等知 识产 权问 题。 4 主要工 作过 程 2013 年至2014 年， 在国 调 中心的 牵头 组织 下， 各级 电网在 全网 计划 数据 共享 的基础 上 ， 逐步 完 成 日前
25、计 划联 合静 态安全校 核建设 工作 。 2015 年 4 月7 日， 按照 公司 2015 年 度技 术标 准制 修 订计划 ， 中国 电力 科学研 究院在 北京 召开 会议 启动编写工 作， 并成 立了 标准编 写工 作组 。 2015 年4 月至6 月，编 写工作组 着手 收集 和调 研 各电 网现 有 的日前 计划 联合 静态安 全校 核 技术标 准。 2015 年 7 月至10 月， 编写工作组 调研 国调 、 分中心 、 省调 日前计划 联合 静态 安全校 核应 用中 基态 潮流计 算和 静态 安全 分析 的成功 经验 和方法 。 2015 年11 月至2016 年1 月，编 写
26、工作组 调研 国调 、分中 心、 省调 日前 计划 联合静 态安 全校 核应Q/GDW 115402016 8 用中灵 敏度 计算 和短 路电 流计算 方法 。 2016 年2 月， 基于 现状 调研结果 ，根 据规 范化 标准 化 要求 ， 编写工 作组 起草 了 标准 初稿 。 2016 年 3 月， 编写 工作 组组织内 部专 家进 行评 审， 并根据 专家 修改 建议 进行 调整， 形成 标准 征求 意见稿 。 2016 年 3 月 至 5 月，下 发征求意 见稿 ，编 写组 对反 馈意见 逐条 进行 了梳 理， 修改形 成送 审稿 第一 版。 2016 年 5 月31 日, 公司 运
27、行与 控制 技术 标准 工作 组组织召开 标准 送审 会 ， 审查结论 为 ： 协商 一致 ， 同意修 改后 报批 。 2016 年6 月， 编写 组按 审 查意见 修改 ，形 成标 准报 批稿。 5 标准结 构和 内容 本标准 按照 国 家电 网公 司技术 标准 管理 办法 （ 国 家电网 企管 2014455 号文） 的要 求编 写。 本标准 的主 要结 构和 内容 如下： 本标准 主题 章共设 7 章， 由目的 和要 求、 基础 条件、 基态潮 流计 算、 静态 安全 分析、 短路 电流 计算 、 灵敏度 计算 、 性能 指标组成。 第 4 章规 定了 日前 计 划联合 静态 安全 校核 的目 的和总 体要 求 ， 第5 章 为 日 前计划 联合 静态 安全 校核 计算的 基础 条件 ， 规定了 电力系 统建 模和 基础 数据 应满足 的要 求， 第6 章 第 9 章按照 日 前计 划联 合静 态安全 校核 的计 算内 容， 分别规 定了 基态 潮流 计算 、 静 态安 全分析 、 短路电流 计算、 灵敏 度计 算 应 满足 的要求 ，第 10 章提 出了 日 前计划 联合 静态 安全 校核 计算应 满足 的性 能指 标。 6 条文说 明 无。 _
