[发明专利]一种基于潮流熵的电网自组织临界性调整方法

说明书

本发明公开一种基于潮流熵的电网自组织临界性调整方法，包括：步骤S1，根据输电线路的负载率处于设定区间的概率，构建用于表征电力系统潮流均衡程度的电网运行潮流熵；步骤S2，以电网运行潮流熵最小为优化目标，构建电力系统潮流均衡度模型；步骤S3，基于粒子群算法，以电力系统各机组出力为优化变量、以电力系统潮流均衡度指标最优为目标，对所述电力系统潮流均衡度模型求解，获得最优解。本发明实施例能够对系统潮流进行描述，并且进行优化调整，在一定程度上提高电网运行均衡性，以此来使系统远离自组织临界状态。

技术领域

本发明涉及电网控制技术领域，尤其涉及一种基于潮流熵的电网自组织临界性调整方法。

背景技术

电网的大规模互联一方面提高了系统的运行效率，将电能从发电厂输送到千里之外的用户，另一方面也增加了电网的复杂性和不确定性，使系统扰动波及的范围更广。近年来国内外发生了多起互联电网大停电事故。电力系统是一个广延耗散系统，这样的系统将会逐渐演变达到自组织临界态。自组织临界态的一个重要特征就是在这个系统上发生的故障规模与对应的累积概率之间呈现幂律特性。

近年来，研究人员提出了多种连锁故障模型对电网的连锁故障进行仿真，进而研究影响电网连锁故障传播及自组织临界行为的因素。目前，基于熵理论提出了电网潮流熵的概念，用以定量描述线路潮流分布的不均衡性，进而研究了这种不均衡性对电网连锁故障和自组织临界性的定性反映。但是，对于如何优化系统运行方式，使系统均衡运行并远离自组织临界态仍缺少足够的研究和应对方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提出一种基于潮流熵的电网自组织临界性调整方法，以对系统潮流进行优化调整，在一定程度上提高电网运行均衡性，使系统远离自组织临界态。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于潮流熵的电网自组织临界性调整方法，包括：

步骤S1，根据输电线路的负载率处于设定区间的概率，构建用于表征电力系统潮流均衡程度的电网运行潮流熵；

步骤S2，以电网运行潮流熵最小为优化目标，构建电力系统潮流均衡度模型；

步骤S3，基于粒子群算法，以电力系统各机组出力为优化变量、以电力系统潮流均衡度指标最优为目标，对所述电力系统潮流均衡度模型求解，获得最优解。

进一步地，所述步骤S1中，设输电线路i的最大有功传输容量为电网运行时输电线路i传输的有功功率为P_li，则输电线路i的负载率的计算方式为：

其中，i＝1,2,3,…,N，N为输电线路总数。

进一步地，输电线路i的最大有功传输容量所受约束条件包括：热稳定约束、考虑电压损失限制约束和静态稳定约束，计算时取三种约束条件下的最小值；

三种约束条件下输电线路的最大有功传输容量的计算公式分别如下：

热稳定约束下的最大有功传输容量：

其中，U_N为输电线路i的额定电压，I_max为输电线路i持续流通最大电流值；

考虑电压损失限制约束下的最大有功传输容量：

其中，ΔU为输电线路i允许的电压降落，U为输电线路i实际运行时的电压值，单位kV；Q为输电线路i实际流通的无功功率，单位Mvar；R和X分别为输电线路i的电阻和电抗，单位Ω；

c静态稳定约束下的最大有功传输容量：