[發明專利]一種計及運行性能的電力系統恢復方法及裝置

有效

• 申請號: 202110097959.1
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112886573B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 龐凱元;文福拴;王崇宇;李鵬;袁智勇;于力;徐全;林心昊
• 申請（專利權）人: 浙江大學;南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06Q10/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 應孔月

本申請公開了一種計及運行性能的電力系統恢復方法及裝置。以最大化恢復時段內負荷恢復容量為目標函數，考慮發電機啟動、網架拓撲與功率平衡約束，建立最優恢復子模型；以電壓均衡程度、網損與發電成本中的一個或多個為目標函數，考慮交流潮流與安全約束，建立最優運行子模型；故障發生后先求解最優恢復子模型，此后逐步在線求解最優運行子模型，以實時更新恢復操作；若發生新的故障，則在更新故障信息后重新求解最優恢復子模型，此后仍逐步在線求解最優運行子模型；若求解最優運行子模型得到的恢復策略存在電壓或線路潮流越限，則延遲線路或負荷的恢復至下一步，然后重新求解最優運行子模型，直至得到的滿足安全約束的電力系統恢復策略。

技術領域

本申請涉及電力系統技術領域，尤其涉及一種計及運行性能的電力系統恢復方法及裝置。

背景技術

由于設備故障、自然災害或人為攻擊，近年來世界范圍內發生了多次電力系統大停電事故，造成了巨大的經濟損失和嚴重的社會影響。例如，2008年冰雪天氣引起的中國南方大面積停電事故造成了約6209GW·h的電量損失；2012年颶風桑迪造成美國東海岸約800萬戶家庭停電，經濟損失約500億美元。研究電力系統恢復策略的有利于快速恢復停電負荷，從而降低停電損失。

現有的電力系統恢復方法主要聚焦于如何降低停電損失，即通過恢復停電機組、投運電力線路等操作快速恢復負荷，但忽略了電力系統恢復后的運行性能，例如電壓均衡程度、網損與發電成本等。此外，目前的電力系統恢復策略一般是離線制定的，故障發生后需要電力調度人員根據經驗選擇合適的恢復策略。由于故障發生前難以確定具體的故障類型，離線制定的恢復策略與實際故障不一定完全匹配；在連鎖故障發生的情況下，離線制定的恢復策略無法根據新發生故障進行實時更新；這兩方面的因素會導致非最優的恢復過程，嚴重時甚至會引起二次故障，進一步擴大停電范圍。

發明內容

本申請實施例的目的是提供一種計及運行性能的電力系統恢復方法及裝置，將電力系統恢復模型分解兩階段優化模型，第一階段為最優恢復子模型，第二階段為最優運行子模型，以彌補現有電力系統恢復策略對恢復后運行性能考慮的不足，可在保證電力系統恢復性能最優的情況下，提升電力系統恢復后的運行性能；此外，通過逐步在線求解最優運行子模型，在線更新電力系統恢復策略，可克服離線制定的恢復策略與實際故障不匹配的缺點，從而快速恢復停電負荷。

根據本申請實施例的第一方面，提供一種計及運行性能的電力系統恢復方法，包括：

以最大化恢復時段內負荷恢復容量為目標函數，考慮發電機啟動、網架拓撲、功率平衡約束條件，建立最優恢復子模型；

以一個或多個表征電壓均衡程度、網損和發電成本的運行性能指標作為目標函數，考慮交流潮流以及恢復過程中的安全約束，建立最優運行子模型；

故障發生后先求解最優恢復子模型，此后逐步在線求解最優運行子模型，以實時更新恢復操作；若發生新的故障，則在更新故障信息后重新求解最優恢復子模型，此后仍逐步在線求解最優運行子模型；若求解最優運行子模型得到的恢復策略存在電壓或線路潮流越限，則延遲線路或負荷的恢復至下一步，然后重新求解最優運行子模型，直至得到的滿足安全約束的電力系統恢復策略。

根據本申請實施例的第二方面，提供一種計及運行性能的電力系統恢復裝置，包括：

第一模型建立模塊，用于以最大化恢復時段內負荷恢復容量為目標函數，考慮發電機啟動、網架拓撲、功率平衡約束條件，建立最優恢復子模型；

第二模型建立模塊，用于以一個或多個表征電壓均衡程度、網損和發電成本的運行性能指標作為目標函數，考慮交流潮流以及恢復過程中的安全約束，建立最優運行子模型；