[发明专利]电网安全稳定控制系统备用元件配置方法和存储介质

说明书

本发明公开一种电网安全稳定控制系统备用元件配置方法和存储介质，方法包括：获取系统拓扑结构参数，确定不同底层模件之间、不同设备之间的逻辑关系；获取各底层模件可靠性参数；根据各底层模件可靠性参数及其备用元件的预设可靠性参数，以及底层模件与其备用元件之间、不同底层模件之间、不同设备之间的逻辑关系，利用预先构建的备用元件配置优化模型，求解得到各底层模件的备用元件数量；所述备用元件配置优化模型的目标函数以各底层模件的备用元件数量为优化变量，以系统综合成本最低为优化目标。通过本发明能够得到同时兼顾稳控系统运行成本和系统可靠性的备用元件数量，为交直流电网安全稳定控制系统底层模件备用元件的配置提供参考依据。

技术领域

本发明涉及电网安全稳定控制系统分析与规划技术领域，特别是一种适用于交直流电网安全稳定控制系统的备用元件配置方法和存储介质。

背景技术

随着电力系统的发展，互联电网规模不断扩大，高压直流和柔性交流输电设备逐渐增加，风电、光伏等新能源并网增长迅速，用电需求不断增大，电力系统安全稳定运行变得越来越重要。作为保障电网稳定性、安全性的第2道防线，电网安全稳定控制系统设计和风险评估，对于电力系统安全运行具有重要意义。

交直流电网安全稳定控制系统由关键元件跳闸、直流闭锁等严重事件触发，按照预定控制策略表，执行切机、切负荷、提升/回降直流等控制措施，避免电网出现功角失稳、电压失稳、频率失稳、非预期解列等重大安全问题。因此，交直流电网安全稳定控制系统主站、子站、执行站及其通信元件的可用与否，对安全稳定控制系统实现预期功能、维持电网安全稳定运行至关重要。

交直流电网安全稳定控制系统内部结构复杂，不易将控制主站、控制子站、执行站以及通信通道间直接进行状态等值，也不便于直接分析最底层模件对稳控系统的风险状况。因此将稳控系统简化为串并联结构，从底层模件状态可用与否分析，计算稳控系统故障概率，并考虑增加各底层模件备用元件，有可能分析底层模件故障或修复、多备用运行等对稳控系统可靠性的影响。连续修改参数法通过改变稳控系统底层模件备用元件的某一参数，得到稳控系统运行状况随备用元件参数的变化曲线，该方法原理简单操作容易，但考虑稳控系统底层模件数量大、控制站点多，该方法重复计算量大，计算效率低，不便于扩展应用，有必要建立更为直接高效的可靠性灵敏度分析方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种电网安全稳定控制系统备用元件配置方法和存储介质，能够对交直流电网安全稳定控制系统底层模件备用元件个数和可靠性参数进行配置，可保证电网安全稳定控制系统可靠性，并减少系统运行时的经济成本。

本发明采用的技术方案如下。

一方面，本发明提供一种电网安全稳定控制系统备用元件配置方法，电网安全稳定控制系统包括多个设备，各设备分别包括至少一个底层元件；

方法包括：

获取电网安全稳定控制系统拓扑结构参数，并根据电网安全稳定控制系统拓扑结构，确定不同底层模件之间、不同设备之间的逻辑关系；

获取各底层模件的可靠性参数；

根据各底层模件的可靠性参数，各备用元件的预设可靠性参数，以及底层模件与其备用元件之间、不同底层模件之间、不同设备之间的逻辑关系，利用预先构建的备用元件配置优化模型，求解得到各底层模件的备用元件数量；

根据求解得到的各底层模件的备用元件数量，确定电网安全稳定控制系统的备用元件配置方案；

所述备用元件配置优化模型的目标函数，以各底层模件的备用元件数量为优化变量，以电网安全稳定控制系统的综合成本最低为优化目标。

以上方案中，备用元件的可靠性参数可根据实际应用预先设置，在目标函数求解后，即可得到最优解对应的备用元件数量，此时可将预先设置的备用元件可靠性参数和求解得到的备用元件数量作为备用元件配置方案。