[發(fā)明專利]基于安全域的暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)防控制輔助決策方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611252990.3
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106849058B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李碧君;李勇;崔曉丹;徐遐齡;李威;徐友平;王春明;石渠
• 申請（專利權(quán)）人: 南京南瑞集團(tuán)公司;國電南瑞科技股份有限公司;國家電網(wǎng)公司;國家電網(wǎng)公司華中分部;國網(wǎng)寧夏電力公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/24;G06F17/50
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 劉豐

本發(fā)明屬于電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)防控制輔助決策技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種基于安全域的暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)防控制輔助決策方法。本發(fā)明首先獲取實(shí)用動態(tài)安全域信息、電網(wǎng)運(yùn)行方式信息和控制代價信息，然后進(jìn)行基于實(shí)用動態(tài)安全域的暫態(tài)穩(wěn)定評估，接下來進(jìn)行基于提高暫態(tài)穩(wěn)定性的控制策略計算，交替迭代進(jìn)行節(jié)點(diǎn)注入功率減少控制和節(jié)點(diǎn)注入功率增加控制的策略計算，最后進(jìn)行實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)功率平衡的追加控制策略計算。本發(fā)明充分利用離線和在線安全穩(wěn)定評估、極限計算和控制輔助決策分析計算的成果，實(shí)現(xiàn)暫態(tài)穩(wěn)定控制輔助決策的快速分析計算，不斷提高暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)防控制輔助決策的準(zhǔn)確度和效率，對于提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平和提高安全穩(wěn)定控制效益都具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)防控制輔助決策技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及一種基于安全域的暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)防控制輔助決策方法。

背景技術(shù)

針對預(yù)想故障下存在的安全穩(wěn)定問題，進(jìn)行預(yù)防控制，是確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要技術(shù)手段之一，屬于安全穩(wěn)定控制的第一道防線。因此，有關(guān)預(yù)防控制的理論研究和工程應(yīng)用技術(shù)一直備受關(guān)注。

安全域(security region，SR)方法是在逐點(diǎn)法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新方法，從域的角度出發(fā)考慮問題，描述的是整體可安全穩(wěn)定運(yùn)行的區(qū)域。安全域是在功率(或控制變量)空間上，滿足安全穩(wěn)定性約束的運(yùn)行點(diǎn)集；對于既定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和一定的故障/事故，在注入空間上它是唯一確定的。預(yù)防控制是通過改變運(yùn)行工況，將運(yùn)行在安全域以外的工況拉回到安全域內(nèi)運(yùn)行，從而避免發(fā)生故障后出現(xiàn)安全穩(wěn)定問題。

相關(guān)研究表明，事故前系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)注入功率空間上保證暫態(tài)穩(wěn)定的實(shí)用動態(tài)安全域(PDSR)，在工程關(guān)心的范圍內(nèi)，其穩(wěn)定邊界可用一個或少數(shù)幾個超平面近似描述，在無功功率可就地平衡的情況下，PDSR臨界超平面表達(dá)式可簡化為：

其中，α_i是超平面方程常系數(shù)，P_i是第i個節(jié)點(diǎn)的注入功率。

暫態(tài)穩(wěn)定約束變成：

通常，暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)防控制輔助決策面臨的困難是，穩(wěn)定約束難以用解析表達(dá)述描述，優(yōu)化控制策略的計算量大，許多方法都依賴于積分計算。基于實(shí)用動態(tài)安全域，暫態(tài)穩(wěn)定約束可用簡潔的超平面方程描述，從而在理論上為高效解決暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)防控制輔助決策問題，快速計算暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)防控制策略，提供了一種新思路。

基于實(shí)用動態(tài)安全域進(jìn)行暫態(tài)穩(wěn)定評估和控制策略優(yōu)化的關(guān)鍵是，得到準(zhǔn)確的實(shí)用動態(tài)安全域臨界超平面。以往需要通過大量的離線分析計算，在一定程度上影響了實(shí)用動態(tài)安全域方法的工程應(yīng)用。目前，電力系統(tǒng)在線安全穩(wěn)定分析(DSA)技術(shù)已在省級及以上電網(wǎng)調(diào)度中心普遍應(yīng)用，在線化的暫態(tài)穩(wěn)定評估、極限計算和預(yù)防控制輔助決策等功能，為自動動態(tài)修正實(shí)用動態(tài)安全域臨界超平面創(chuàng)造了良好的條件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種基于實(shí)用動態(tài)安全域的暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)防控制輔助決策方法，可采用簡潔的暫態(tài)穩(wěn)定約束代數(shù)方程組——超平面方程集，快速計算暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)防控制策略，為高效解決暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)防控制輔助決策問題提供新的技術(shù)解決方案。

具體地說，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，包括下列步驟：

1)獲取輸入信息，所述輸入信息包括實(shí)用動態(tài)安全域信息、電網(wǎng)運(yùn)行方式信息、電網(wǎng)運(yùn)行約束信息和安全穩(wěn)定控制代價信息；

所述實(shí)用動態(tài)安全域信息與電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和預(yù)想故障關(guān)聯(lián)，反映暫態(tài)穩(wěn)定約束；

所述電網(wǎng)運(yùn)行方式信息包括電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和節(jié)點(diǎn)注入功率、節(jié)點(diǎn)發(fā)電出力允許運(yùn)行的最大值和最小值以及節(jié)點(diǎn)負(fù)荷允許運(yùn)行的最小值；

所述安全穩(wěn)定控制代價信息包括節(jié)點(diǎn)增加/減少單位發(fā)電出力的代價和節(jié)點(diǎn)調(diào)減單位負(fù)荷的代價；