[發(fā)明專利]一種基于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)靈敏度分析的有功安全校正控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810133356.0
• 申請日: 2018-02-08
• 公開（公告）號: CN108270248B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇寅生;劉春曉;李鵬;曾沅;秦超;張風(fēng)彬;張騫;李斌
• 申請（專利權(quán)）人: 中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司;天津大學(xué)
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 李麗萍

本發(fā)明公開了一種基于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)靈敏度分析的有功安全校正控制方法，包括：(1)構(gòu)建電網(wǎng)數(shù)學(xué)模型；(2)設(shè)置預(yù)想事故集；(3)計算準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)有功類靈敏度；(4)確定有功安全校正控制方案。本發(fā)明基于電網(wǎng)數(shù)學(xué)模型和準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)靈敏度分析的基本理論，考慮到支路功率發(fā)生改變時引起電網(wǎng)設(shè)備的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)物理響應(yīng)，通過引入了發(fā)電機分擔(dān)系數(shù)的概念，對常規(guī)靈敏度分析模型進行優(yōu)化，解決了不平衡功率在發(fā)電機節(jié)點上的再分配問題，進而得到了以調(diào)整量最小為目標(biāo)的有功安全校正控制方案。本發(fā)明克服了常規(guī)靈敏度分析方法在實時控制應(yīng)用中不符合電力系統(tǒng)實際物理響應(yīng)并且受制于平衡節(jié)點選擇的局限性，提高了電力系統(tǒng)有功安全校正控制的實用性和準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電網(wǎng)運行與調(diào)度控制領(lǐng)域，具體涉及一種基于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)靈敏度分析的有功安全校正控制方法。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)有功安全校正控制是安全控制的一項重要內(nèi)容，是保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)運行的重要手段之一。針對系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)的線路有功潮流越限情況，有功安全校正控制通過對相關(guān)節(jié)點有功注入的再安排(例如調(diào)整發(fā)電機出力或甚至采用一定的切負荷方案)來消除線路的過負荷。靈敏度分析方法是有功安全校正控制的一種主要分析方法，它首先將各機組按照消除越限的靈敏度系數(shù)大小排序，然后根據(jù)排序依次對機組進行加出力和減出力的匹配和調(diào)整，直至所有越限支路的潮流降至其限值內(nèi)。然而，這種常規(guī)的靈敏度分析方法假定在新的穩(wěn)態(tài)運行點，全系統(tǒng)的功率不平衡量都是由平衡節(jié)點的發(fā)電機來承擔(dān)的，這不符合電力系統(tǒng)實際的物理響應(yīng)；另外這種常規(guī)方法計算得到的靈敏度系數(shù)結(jié)果與電網(wǎng)數(shù)學(xué)物理模型中平衡節(jié)點的選擇有關(guān)，選擇不同的節(jié)點作為平衡節(jié)點將得到不同的靈敏度系數(shù)。并且隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴大，由此計算出的靈敏度可能與實際情況相去甚遠，難以滿足電網(wǎng)調(diào)度部門對有功安全校正控制的準(zhǔn)確性要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為：基于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)靈敏度分析的基本理論，提供一種適用于實際電網(wǎng)的有功安全校正控制實用方法，克服常規(guī)靈敏度分析方法受制于平衡節(jié)點的缺陷，提高電力系統(tǒng)有功安全校正控制的實用性和準(zhǔn)確性。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出的一種基于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)靈敏度分析的有功安全校正控制方法，包括以下步驟：

步驟1、構(gòu)建電網(wǎng)數(shù)學(xué)模型：根據(jù)指定系統(tǒng)的設(shè)備參數(shù)、運行數(shù)據(jù)和拓撲結(jié)構(gòu)，通過直流潮流算法構(gòu)建電網(wǎng)數(shù)學(xué)模型如下：

P＝B'θ (1)

式(1)中：

P＝[P₁,P₂,…,P_s-1,P_s+1,…,P_N]^T為去除平衡節(jié)點s后的N-1維節(jié)點注入功率向量；其中元素P_i＝P_Gi-P_Di，這里P_Gi和P_Di為節(jié)點i的發(fā)電機出力和負荷；N為全網(wǎng)節(jié)點總數(shù)；θ＝[θ₁,θ₂,…,θ_s-1,θ_s+1,…,θ_N]^T為去除平衡節(jié)點s后的N-1維節(jié)點電壓相角向量，由系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)直接得到；B'為去除平衡節(jié)點s后的(N-1)×(N-1)階節(jié)點導(dǎo)納矩陣；

步驟2、設(shè)置預(yù)想事故集：針對系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)的線路有功潮流越限情況，設(shè)置一條或多條線路故障作為預(yù)想事故集，表示如下：

Fault＝[F_P1,F_P2,…F_Pk,…,F_Pm] (3)

式(3)中，元素F_Pk表示支路k發(fā)生了有功潮流越限故障，并且潮流越限量為F_Pk；m為故障總數(shù)；

步驟3、計算準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)有功類靈敏度包括：