[发明专利]一种含直流换流站的停电电网电源启动次序的生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种网架重构方法，具体涉及一种含直流换流站的停电电网电源启动次序的生成方法，属于电力系统分析控制领域。

背景技术

电力系统大停电后恢复控制是电力系统控制的重要环节。停电系统的恢复过程主要可以分为3个阶段：1)黑启动阶段，2)网架重构阶段，3)负荷的全面恢复阶段。前两个阶段的主要目标是由黑启动电源尽可能快的恢复无自启动能力的机组和重要的负荷，建立初步的恢复网架，为负荷的全面恢复提供基础。机组启动路径的优化，可以加快机组的启动速度，对电网的恢复具有重要作用。

目前，机组启动路径优化的一般流程为：建立单目标或者多目标优化模型，并采用数学方法求解，优化机组启动顺序和路径。单目标优化时，优化目标主要有：机组全部启动的时间最短、预定时间内系统发电量最大等；多目标优化时，综合系统发电量、网架铺设和利于后续机组厂站层恢复、恢复代价、重构效率等因素。机组启动顺序的优化主要采用粒子群算法、遗传算法等智能优化算法。也有文献按优先级指标数值对发电机进行排序，按优先级顺序依次恢复目标机组。机组恢复路径主要采用Bellman-ford算法和迪杰斯特拉算法(Dijkstra'salgorithm)。但现有主要针对的是传统的火电和水电机组，未考虑直流换流站的启动。

直流输电线路的受端电网停电不会影响送端电网的运行，直流换流站可以作为电网恢复过程中的电源。直流输电系统具有调速快、可控性强的优点，可以快速地为停电区域提供大容量的电能，在黑启动初期恢复直流输电系统，对加速电网的恢复进程具有积极作用。但是含直流换流站的启动具有特别的要求，不能采用现有的恢复算法求解含直流换流站系统的恢复。因此，有必要在电网恢复过程中考虑直流换流站的启动，加快停电系统的恢复速度。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种含直流换流站的停电电网电源启动次序的生成方法，能快速为停电电网提供大容量电能，对加速电网的恢复进程，保证系统的稳定运行有积极作用。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种含直流换流站的停电电网电源启动次序的生成方法，其特征是，包括以下步骤，

1)系统初始化：确定黑启动电源点，并将其压入已带电队列q，待恢复机组和直流换流站组成n个待恢复电源，按节点编号排序存放在待恢复队列中；

2)从黑启动电源开始，采用深度优先的规则确定下一台待启动电源，用变量g表示搜索层次，g∈N；

3)调用迪杰斯特拉算法搜索黑启动电源点至待启动电源的最优恢复路径；

4)判断待启动电源及其恢复路径能否通过技术校验：

41)如果技术校验通过，将待启动电源加入已带电序列q，继续判断已带电序列q是否已包含所有电源：

如果已带电序列q中已包含所有电源，计算此方案的发电量，并与已搜索到的方案进行比较，记录发电量最大的方案；

如果已带电序列q中没有包含所有电源，则层数g加1，搜索下一个待启动电源，转到步骤3)；

42)如果技术校验未通过或已带电序列中已经包含所有电源，回溯到上一层，层数g减1；

如果恢复层数g小于0，表示所有方案均已搜索完毕，输出最优的方案；

如果恢复层数g大于等于0，判断该层已恢复电源是否还有未检索过的待恢复电源：

如果所有待恢复电源均已搜索，则继续采用步骤42)的方法判断；

如果存在未检索的待恢复电源，则层数g加1，在基于深度优先的原则下选择下一个待启动电源点，转到步骤3)。

前述的一种含直流换流站的停电电网电源启动次序的生成方法，其特征是，所述步骤2)中搜索层次是指当前恢复路径中电源的个数，在已带电序列中每添加一个电源，层数g加1；每回溯一次，层数g减1；g＝0表示回溯到最后一层，所有路径都已搜索完毕。

前述的一种含直流换流站的停电电网电源启动次序的生成方法，其特征是，所述步骤3)中在调用迪杰斯特拉算法过程中，线路的权值取为高抗或抵抗补偿后线路的剩余充电无功，变压器支路权值取为一个较大数，依据经验值选取；所述最优送电路径是指充电功率最小的恢复路径。

前述的一种含直流换流站的停电电网电源启动次序的生成方法，其特征是，所述步骤3)中在进行迪杰斯特拉算法时，将已带电的支路权值设置为0。