[发明专利]电力系统暂态稳定最优切机控制策略搜索的简化方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统及其自动化技术领域，更准确地说，本发明涉及一种电力系统暂态稳定最优切机控制策略搜索的简化方法。

背景技术

电力系统的安全稳定运行关系到社会稳定与经济发展，随着特高压及智能电网建设的快速发展、电力市场机制的越趋成熟、自然灾害风险的不断增大，大电网动态特性越来越复杂，电网运行控制难度越来越大，因此，实现电力系统暂态稳定在线分析与控制成为解决这一系列问题的关键要素，而计算量大的缺点则限制了暂态稳定分析与控制在实时环境中的应用。

由特性互补的静态EEAC(SEEAC)、动态EEAC(DEEAC)和集成EEAC(IEEAC)算法构成的EEAC算法框架是进行电力系统暂态稳定在线分析的算法基础。

IEEAC算法基于由满足精度要求的逐步积分法给出的受扰轨迹，在每个积分步的初始时刻更新一系列映象OMIB系统的参数，再通过最小值原则将映象系统的分析结果返回至多机空间。它与对应的数值积分具有相当的精确性和模型灵活性，未采用任何新的假设，是EEAC的精度与强壮性的保证。

SEEAC是专门针对经典模型的EEAC算法，它采用了理想两群模式的假设，本质上为模型凝聚技术，故误差较大。但它只需用单步泰勒级数求取映象系统在τ时刻的功角与加速度，故仅消耗极小的计算量就可获得稳定裕度的解析解。同时也为EEAC提供了许多宝贵的中间结果。

DEEAC巧妙地用4次自适应的大步长泰勒级数展开获得指定τ值或准临界条件下故障中、故障后轨迹，并在多机轨迹的凝聚时大大松弛了SEEAC算法关于冻结同群各机组间偏移角的近似假设，分别处理4段正弦曲线。它是协调SEEAC及IEEAC的接口，对提高EEAC的整体性能起到不可或缺的作用。

针对暂态稳定分析，算例筛选是减少计算量的措施之一。专利申请“电力系统暂态稳定评估预想故障集快速筛选方法”(公开号：103336994A)基于EEAC理论，通过比较静态EEAC(SEEAC)算法和动态EEAC(DEEAC)算法分析结果间差异、结合研究算例故障信息，匹配组合成不同筛选判据，从预想故障全集中分层筛除满足筛选判据的相当稳定的预想故障子集，大大减少了需进行详细暂态稳定分析的预想故障数。在其基础上，专利申请“电力系统暂态稳定评估预想故障快速强壮分类方法”(申请号：201410271454.2)进一步将预想故障全集中各算例分为稳定、疑似稳定、临界、疑似失稳、失稳5类，并视在线暂态稳定分析对计算时间要求的苛刻程度，灵活选择可以筛除的算例类别，将相当稳定和相当失稳的算例同时可靠筛除，使得需执行详细暂态稳定分析的预想故障数进一步降低。

针对暂态稳定控制，薛禹胜院士在《An Emergency Control Framework for Transient Security Emergency Control》(In:Proceedings of International Symposium on Power Systems,Singapore,1993)一文中首次提出了“在线预决策，实时匹配”的暂态安全稳定紧急控制框架，并已有成功的工程应用，如何进一步减小在线策略优化算法的计算量成为亟需解决的问题。

许剑冰、方勇杰、鲍颜红等人在《最优控制策略搜索工具(OCDT)》(电力系统自动化,2002,26(22):56-58.)一文中则提出了一种最优切机控制策略的搜索方法：即首先应用时域仿真法得到全过程的系统动态轨迹，应用EEAC算法从这些轨迹中抽取系统稳定性的定量信息，得到系统的稳定裕度，结合所采用控制措施的控制代价，可计算出沿该控制方向增加控制量的性能代价比，从而为在候选控制措施集中选择下一个控制提供搜索方向，搜索过程一直进行到系统的稳定裕度满足要求为止。

已有专利申请根据研究算例时变程度与积分步长不同的暂态稳定分析算法裕度计算结果间相似程度的联系，设计算例分类框架，大大减小了暂态稳定分析计算量，循着这一思路并基于专利申请“电力系统暂态稳定评估预想故障快速强壮分类方法”(申请号：201410271454.2)的技术成果，本发明根据研究算例时变程度与由积分步长不同的暂态稳定分析算法识别得到的主导映象间相似程度的联系，设计切机控制策略搜索的简化方法，以期减小策略搜索计算量。

发明内容