[发明专利]一种电力网络最大功率调节量的计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统的调度技术，特别是一种电力网络最大功率调节量的计算方法。

背景技术

如今，我国电力系统的发展已经日益成熟，区域互动运行更加智能化是发展趋势。同时，对电能质量提出了更高的要求，而频率质量是其中考核的指标之一。我国电网运行的过程中要保证频率稳定在50Hz，但是由于发电和负荷的有功功率不平衡导致的频率波动，就需要通过调频来保证频率稳定。

电力系统大规模互动运行有个优势，当某区域自身调频不能满足要求时，可以通过互联电网联络线把功率波动转移到其他区域来进行调节。而对于多个区域的功率波动不能通过一次调频、二次调频进行有效调节的时候，会引起这些区域频率质量不合格，导致这些区域系统不稳定。所以这个时候就需要其他区域来帮忙进行消纳这些区域的功率波动。

但是由于区域备用容量的限制，每个区域可以接受的功率容量有限，导致波动的功率在电网传输过程中受到容量的限制，而不能完全地传输到理想的调频区域。所以需要一种方法，把电力系统中能消纳功率波动的区域整合起来，考虑每个区域可以接受的功率容量，然后计算这个电力系统中能消纳的功率波动的最大功率调节量。同时，针对这个最大功率调节量，对于整个电力系统来说，需要计算每条联络线要求传输的功率是多少。

现有的最大功率调节量计算方法有动态ACE(区域控制偏差)技术，但该技术只是用于电力系统扰动状态下的控制，不涉及电力系统正常运行状态。动态ACE技术，只能解决故障时的区域间传输功率，不能解决平时的电能功率波动跨区消纳。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种电力网络最大功率调节量的计算方法，不仅能够优化故障时的区域间传输功率，而且还可以解决正常情况下的功率波动跨区消纳，从而降低电力系统备用成本。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种电力网络最大功率调节量的计算方法，包括以下步骤：

A、网络转换

对于一个电力网络来说，如果它的波动点集和消纳点集都只含有一个区域，那么称这个电力网络为单波单消网络。同时，任何一个电力网络，都能够转换为一个单波单消网络。转换步骤如下：

A1、给网络N添加两个新的区域s和t；

A2、对从s向x连一个联络线，其容量为∞；

A3、对从y向t连一个联络线，其容量为∞；

式中，添加的区域s和t分别称为人工波动点和人工消纳点；容量是指每个区域可以接受的最大功率容量；网络N中所有区域的集合为V；将网络N中需要调节功率波动的区域称为波动点x，所有波动点的集合称为波动点集X，每个波动点的入度为0。把网络N中能够消纳功率波动的区域称为消纳点y，所有消纳点的集合称为消纳点集Y，每个消纳点的出度为0。网络N中既没有波动又没有消纳的区域称为中转点。网络N中，每个区域都有可以接受功率的最大容量函数，当多条联络线指向这个区域，就需要按比例分配这个容量函数，该函数简称为容量C，它是定义在联络线集A上的非负函数，联络线集A是指网络中所有联络线的集合。

B、建立约束条件

定义网络N(V,X,Y,A,C)中的一个可行流f，是指在联络线集A上的一个整值函数：

B1、满足容量约束：对0≤f(a)≤c(a)；

B2、保证流量守恒：对f^-(v)＝f⁺(v)；

其中f^-(v)表示区域v处于入联络线上的功率之和，f⁺(v)表示区域v处于出联络线上的功率之和。

对于网络N(V,X,Y,A,C)中的一个可行流f，必有f⁺(X)＝f^-(Y)，f⁺(X)和f^-(Y)均为可行流f的功率调节量，记为Val f。网络N中功率调节量最大的可行流f称为网络N的最大功率调节量。

C、找可增路

对于网络N的可行流f，u是网络N中任意一个区域，P是网络N中一个x-u路。如果对路P上的任一个联络线a，都有：

(1)若联络线a是P的正向联络线，则c(a)-f(a)>0；

(2)若联络线a是P的反向联络线，则f(a)>0。

则称P是网络N中一个可行流f的可增x-u路。特别地，网络N中一个可行流f的可增x-y路简称为网络N的一个可行流f的可增路。对网络N中任一个可行流f可增路P和P上任一个联络线a，令

则沿路P可增加的流量为