[发明专利]电力系统暂态安全稳定紧急控制在线策略优化计算方法

说明书

技术领域

本发明属电力系统紧急控制技术领域，适用于电力系统第二道安全防线在线控制策略的优化计算。

背景技术

由于能源资源分布与负荷地区不匹配，电网互联、跨区送电已成为现代电网发展的趋势。随着负荷的增长、送电距离的增加、大量高压直流输电和灵活交流输电系统的投运，以及大量间隙性新能源发电的接入，大电网的动态特性越来越复杂，电网运行控制难度持续增加，电网安全稳定运行的风险在逐步增大。实现电网安全稳定的在线分析与控制已成为降低电网安全稳定运行风险的必然选择。

近十余年来，基于“在线预决策，实时匹配”的暂态安全稳定紧急控制框架研发的在线紧急控制系统已在国内外多个电网得到应用，但其中的在线策略优化算法还存在两个方面的不足。一是只考虑了暂态功角稳定约束的优化；二是只考虑了发电机切除或快关的优化。此外，在优化中没有引入发电机参与因子。实际上，大电网的动态特性非常复杂，解决了暂态功角稳定问题，并不能确保电网的暂态电压、频率安全稳定；单纯依靠切除发电机，一方面，可能难以确保电网的暂态安全稳定，另一方面，可能控制代价也过大。因此，在暂态安全稳定紧急控制策略优化计算中，不仅要计及暂态功角稳定、暂态电压安全稳定和暂态频率偏移安全多类约束，而且要考虑直流系统功率紧急调制、切除发电机、切除负荷、解列局部电网等多种控制措施。本发明是针对上述需求提出的。

发明内容

本发明的目的是：综合考虑暂态功角稳定、暂态电压安全稳定和暂态频率安全多类约束，应用基于控制性能指标的搜索策略，进行直流系统功率紧急调制、切除发电机、切除负荷、解列局部电网等多种控制措施的优化组合，实现电力系统的暂态安全稳定紧急控制在线策略的优化计算。

具体地说，本发明是采取以下的技术方案来实现的，包括下列步骤：

1）基于电网实时断面数据，针对安全稳定紧急控制系统（简称为“安控系统”）所覆盖的故障，进行不考虑控制措施的暂态安全稳定量化评估；获得此时电网的暂态安全稳定参数，所述暂态安全稳定参数包括暂态功角稳定裕度η_a、暂态电压安全稳定裕度η_v、暂态频率偏移安全裕度η_f、暂态频率跌落安全裕度以及暂态频率上升安全裕度，所述暂态频率偏移安全裕度η_f等于暂态频率跌落安全裕度和暂态频率上升安全裕度两者之中的最小值；

若此时的暂态功角稳定裕度η_a、暂态电压安全稳定裕度η_v以及暂态频率偏移安全裕度η_f均大于0，则认为该故障发生后不需要施加控制措施，刷新该故障的在线控制策略，结束本方法，否则进入步骤2），进行该故障的暂态安全稳定紧急控制在线控制策略优化计算，计算分为两个阶段，第一阶段是搜索到可以确保电网暂态安全稳定的控制措施，第二阶段是针对所有搜索到的控制措施进行进一步优化，从中剔除多余的控制措施；以下步骤2）至步骤16）属于第一阶段，步骤17）至步骤20）属于第二阶段；

2）根据安控系统采集的电网实时数据，确定该故障的备选的控制措施，所述备选的控制措施的类型包括直流系统功率紧急调制措施、切除发电机措施、解列小电源送出电网措施、切负荷措施和解列小受端电网措施；

若该故障的备选的控制措施中存在直流系统功率紧急调制措施，则根据设定的直流功率调整收敛精度ΔP_DC，将各直流系统功率紧急调制措施的直流系统输送功率紧急提升空间ΔP_up和紧急回降空间ΔP_down平均分为M和N档，使得各直流系统功率紧急调制措施的调制档位转变为由（-N，…，-1，0，1，…，M）共M+N+1个档位构成，其中若ΔP_up能被ΔP_DC整除，则M取为，否则M取为int，若ΔP_down能被ΔP_DC整除，则N取为，否则N取为int(ΔPdownΔPDC+0.5);]]>