[發明專利]基于運行方式靈敏度的電力系統低頻振蕩輔助決策方法

有效

• 申請號: 201310153750.8
• 申請日: 2013-04-27
• 公開（公告）號: CN103324828A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 劉濤;宋新立;仲悟之;湯涌;吳國旸;葉小暉;王曉彤
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及電力系統計算領域，具體涉及一種基于運行方式靈敏度的電力系統低頻振蕩輔助決策方法。?

背景技術

隨著國民經濟的發展，用電負荷的不斷增加，電力系統正向著大區域互聯電網的方向發展，大容量火電廠、水電站及新能源發電的投產，特高壓交、直流電網的構建，將電網連成一個整體。?

在聯網初期，系統之間的聯系還比較弱，電網的低頻振蕩及系統的動態不穩定較為嚴重，雖然隨著互聯電網的擴大和完善，系統變得堅強，但潮流的加重，使得一旦區域間的傳輸斷面功率增加或者發生故障時大量潮流轉移，也容易引發區域間的低頻振蕩；在電網的規劃和運行過程中，無論是新建廠站，新增線路，區域間聯網，交、直流及特高壓擴建，特別是調度部門在安排潮流方式，確定輸電極限及校驗系統穩定性時，小干擾穩定和低頻振蕩問題都是備受關注的重點。?

為了更好地指導電力系統的規劃和運行，指導線路傳輸功率和發電廠出力的調整，提高系統的小干擾穩定性，抑制低頻振蕩，傳統的做法是采用時域或者頻域的方法計算當前運行狀態下系統的特征值和振蕩模式，找出阻尼較弱的模式和參與這些模式的機組，采取相應的措施（如安裝PSS、調整出力、電壓等）改變系統的運行狀態，重新計算特征值和振蕩模式，通過反復調整，直到將弱阻尼變為強阻尼，提高小干擾穩定性。?

在具體實施過程中，運行方式的調整更多地依賴于工程人員的經驗和嘗試，而沒有一套系統的、針對實際電網運行狀態的、可量化的調整策略。所以對運行方式的調整迫切需要一個有指導意義的指標，而低頻振蕩的輔助決策也迫切需要一套行之有效的方法，并用策略表的形式給出具體實施過程和能達到的效果。目前，特征值對運行方式的靈敏度指標在指導系統運行方式的調整提高系統阻尼方面，具有很好的敏感性和準確度，能夠進行定量計算，且運行方式靈敏度已在電力系統小干擾穩定計算程序中實現。本發明即是基于運行方式靈敏度對電力系統低頻振蕩進行輔助決策的一種方法。?

發明內容

本發明基于已有的運行方式靈敏度指標及其計算程序，給出了基于運行方式靈敏度的電力系統低頻振蕩輔助決策的實現方法，較好地解決了指導運行方式的調整、提高系統阻尼、抑制低頻振蕩的問題，并得到輔助決策的策略表，根據策略表調整運行方式，能夠取得比較滿意的結果。?

本發明提供的基于運行方式靈敏度的電力系統低頻振蕩輔助決策方法，其改進之處在于，所述方法包括如下步驟：?

I、系統的小干擾穩定計算；?

II、通過模式篩選，建立低頻振蕩輔助決策模型；?

III、對模型進行迭代求解；?

IV、生成輔助決策策略表；?

V、根據所述輔助決策策略表調控電力系統的運行方式。?

其中，步驟I計算系統的小干擾穩定的步驟包括：?

（1)輸入電網參數，包括負荷、發電機、線路和變壓器，進行潮流計算；?

（2)輸入發電機、勵磁調節器、電力系統穩定器PSS、調速器、負荷、風電機組和FACTS的參數，在潮流計算得到的系統穩態平衡點處進行線性化計算，形成線性化矩陣；?

（3)對系統的線性化矩陣求解特征值，并進一步求解特征向量、振蕩頻率、阻尼比、相關比和參與因子指標。?

其中，步驟II建立輔助決策模型的步驟包括：?

（4)根據設定的篩選條件，選出與低頻振蕩相關的振蕩模式及參與的機組信息，振蕩模式包括頻率0.1～0.7的區域間模式及0.7～2.0的局部模式和廠站內模式；?

（5)對篩選出的振蕩模式及參與的機組，建立低頻振蕩輔助決策的數學模型：?

（6)對篩選出的模式特征值，計算其對運行方式的靈敏度。?

其中，步驟III對模型進行迭代求解的步驟包括：?

（7)結合運行方式靈敏度指標，計算目標函數的梯度；?

（8)根據梯度值，并結合約束條件，對模式中參與的機組計算其運行方式的調整量；?

（9)根據上一步的結果調整運行方式，并計算新的平衡點處的線性化矩陣；?

（10)對新的線性化矩陣，計算篩選出的模式的特征值，及特征值對運行方式的靈敏度；?

（11)判斷所述目標函數是否收斂或達到迭代次數限制，若不收斂或沒有達到迭代次數限制，則返回步驟7，完成運行方式的優化調整。?

其中，步驟IV生成輔助決策策略表是指迭代過程中記錄步驟（9）和步驟（10）的調整量，記錄每次調整后達到的效果，即特征值、振蕩頻率和阻尼比的變化情況，最后匯總給出輔助決策的策略表。?