[发明专利]一种多直流受端电网综合负荷优化控制方法与系统

说明书

一种多直流受端电网综合负荷优化控制方法与系统。适用于大规模受端电网直流闭锁故障的综合负荷控制；所述综合负荷优化控制方法在电网既有安全稳定控制策略基础上，计算各变电站的具体负荷控制量，通过改进的粒子群优化算法确定能够维持多直流受端电网系统安全稳定性的最小综合切负荷量，按照最小综合切负荷量执行切负荷操作。本发明公开的综合负荷优化控制方法和相应的控制系统，以实现大规模受端电网的安全稳定控制目标，为优化电网切负荷装置安装、提高系统运行经济性、确保系统安全稳定性奠定基础。

技术领域

本申请属于电力系统控制技术领域，涉及直流输电控制技术，尤其涉及一种多直流受端电网综合负荷控制方法与系统。

背景技术

近年来，随着大规模远距离大容量交流和直流输电技术的快速发展，我国东部电网接入直流功率大幅增加，东部电网呈现典型的受端系统特征。同时，由于风电、光伏等可再生能源的大规模发展，东部电网的常规电源逐渐被外来直流和本地电力电子接口新能源电力替代，系统的整体惯性水平持续下降，一旦发生直流闭锁等严重功率扰动，受端电网的安全稳定性将受到严峻挑战，造成如严重频率偏移、系统暂态稳定失稳、大幅电压偏移、潮流大幅转移等。为应对直流闭锁等故障，多直流馈入受端电网一般在直流闭锁后采取必要的切负荷等紧急控制措施，通过快速降低系统功率缺额，提高系统的安全稳定性，实现降低频率偏移、提高系统暂态稳定、减小电压偏移、弱化潮流转移等控制目标。因此，直流闭锁后的切负荷控制措施的实施，会影响受端系统的多重安全稳定属性，针对各种安全稳定属性对受端系统的负荷控制进行综合协调优化，能够显著提高受端系统的安全稳定性，并尽可能降低切负荷量，减少切负荷对用户供电的影响。

直流闭锁后的切负荷控制优化的关键是兼顾系统的多重稳定性与系统经济性。有的研究基于可控负荷节点选取及负荷分层原理首先对负荷进行分层，确定不同层级上的切负荷量，在系统实际发生故障后通过快速查找控制策略表的实行进行相应的控制。有的文献针对特定直流闭锁后的系统响应特性，从防止系统失稳的角度对切负荷控制总量进行优化设计，对于其他安全稳定属性则仅在进行事后校核，未在优化过程中予以考虑。有的文献构建了考虑暂态安全约束的紧急切负荷优化模型，建立了考虑时域约束的大规模非线性规划模型，但是该模型的求解非常困难，且由于涉及时域约束，模型求解效率低下。还有的文献提出了基于SVM的电力系统紧急控制实时决策方法，通过改造SVM 稳定规则表达式得到一种能够表征系统稳定裕度并能实时求取的稳定性指标，以此分析不同紧急控制方案对系统稳定性的影响，但在电网实际应用中，这种实时决策方法的实时性尚不能满足需求。

发明内容

本申请针对多直流馈入的受端电网直流闭锁故障，以紧急切负荷方案的经济性为优化目标，考虑多种暂态安全约束，建立综合计及系统安全稳定性和经济性的负荷控制综合优化模型，并以粒子群优化算法为基础，对优化方法进行适应性改进，提出了综合负荷优化控制方法，并设计了相应的控制系统，以实现大规模受端电网的安全稳定控制目标，为优化电网切负荷装置安装、提高系统运行经济性、确保系统安全稳定性奠定基础。

为实现上述发明目的，本申请公开了两项发明，分别为一种多直流受端电网综合负荷优化控制方法和一种多直流受端电网综合负荷优化控制系统，具体采用以下技术方案。

一种多直流受端电网综合负荷优化控制方法，适用于大规模受端电网直流闭锁故障的综合负荷控制；其特征在于：所述综合负荷优化控制方法在电网既有安全稳定控制策略基础上，计算各变电站的具体负荷控制量，通过改进的粒子群优化算法确定能够维持多直流受端电网系统安全稳定性的最小综合切负荷量，按照最小综合切负荷量执行切负荷操作。

一种多直流受端电网综合负荷优化控制方法，其特征在于，所述综合负荷优化控制方法包括以下步骤：

步骤1：确定多直流受端电网系统中所有待控负荷的控制量和优先级；

步骤2：将多直流受端电网系统中所有待控负荷进行集中汇总，确定汇总到多直流受端电网系统中各最高电压等级变电站中的各条出线下所承载的不同优先级的负荷量；