[发明专利]一种减小频率时空分布的输电线路规划方案优选方法

说明书

本发明公开了一种减小频率时空分布的输电线路规划方案优选方法，针对不同线路规划方案进行择优，包括：预想方案的制定：在满足线路的工程造价、短路电流以及经济性运行等约束的条件下提供两条及以上的方案；系统扰动的设置；时空分布指标的定义：定义频率变化率、响应延时、频率最大偏移和最大偏移延时四个时空分布指标；观测点的选取；评估指标的计算：对观测点进行分群，两群时空分布指标的均值进行做差与去单位化处理，再加权求和得到某一故障下的时空分布目标值，根据容量的比值对不同故障进行加权求和得到最终的目标值；最优方案的选择。本发明弥补了线路规划问题中频率时空分布方面的不足，保证了线路规划的合理性。

技术领域

本发明涉及电力系统中输电网络的规划研究技术领域，尤其涉及一种减小频率时空分布的输电线路规划方案优选方法。

背景技术

输电线路规划是电网结构设计中的重要一环，它一般根据未来电源规划和负荷预测结果在现有电网结构的基础上，新建合理的输电线路以满足负荷增长需求，同时满足电网稳定与经济运行。研究表明，当系统发生大扰动时，电网频率呈现明显的时空分布特性，相同扰动下，网络结构的不同会导致系统频率呈现不同的时空分布特征。

传统的输电线路规划对于常规运行约束一般只考虑线路的工程造价、短路电流以及经济性运行等因素，但是缺乏基于频率时空分布的约束。当系统发生大扰动时，电网的频率时空分布会变得极不规则，与故障源相同距离不同方向的各区域间频率下降存在较大差异，对故障位置和故障类型的确定，低频减载方案的制定带来很大的问题。

依据频率时空分布特性合理进行网络结构的规划有助于增加系统各区域间频率联系的紧密性，对于电网的稳定性、故障位置的确定以及低频减载方案的制定都有正面作用。

近年来，频率时空分布在理论和应用研究领域逐步推进，是评价电网稳定性的一种新的指标，现有技术提出了一种描述系统频率时空分布特征的描述矩阵。该矩阵可以反映在受到扰动时系统动态频率响应的时空分布特征，它存在诸多潜在应用领域，通过结合一定智能方法可以对扰动类型进行辨识及扰动位置进行估计。

因此，在一般规划方案的基础上增添频率时空分布条件约束，是一项新的电网规划研究课题。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供了一种减小频率时空分布的输电线路规划方案优选方法，根据网络结构对频率时空分布的影响，通过频率时空分布特征定义评价指标，对预想线路规划方案进行评估，选出最优的线路规划方案。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明公开了一种减小频率时空分布的输电线路规划方案优选方法，包括：

(1)针对某一地区制定预想线路规划方案集；根据预想线路规划方案，列举出待选线路的所有落点，选取待选线路落点附近的节点作为观测点，得到线路规划的观测点集；

(2)设置系统扰动：选择系统中较为常见且对系统频率有较大影响的故障作为系统扰动；

(3)对系统受到扰动后的频率响应时空特征进行提取，得到频率变化率、响应延时、频率最大偏移和最大偏移时间四个时空分布指标；

(4)根据初始网络中各观测点频率变化率的值将观测点划分为两个群；

(5)对于第i个预想规划方案中第n个扰动下的观测点，分别求取每一个观测点群中各观测点的频率变化率的平均值，进而得到第i个预想规划方案中第n个扰动下两个观测点群频率变化率均值的差；

(6)对于响应延时、频率最大偏移和最大偏移时间时空分布指标，分别按照步骤(4)和步骤(5)的方法进行处理，得到相应的时空分布指标均值的差；

(7)对得到的四个时空分布指标均值的差进行无量纲变换，按照设定的权重进行加权求和，得到第i个预想规划方案中第n个扰动下的频率时空分布目标值；