[發明專利]一種基于兩級恢復策略提升電力系統最大供電能力的方法

在審

• 申請號: 202111161752.2
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113937756A
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 涂海程;夏永祥
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/46
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明公開了一種基于兩級恢復策略提升電力系統最大供電能力的方法，包括以下步驟：步驟S1：初始化災后網絡參數和運行故障參數，判斷發電節點是否存在；步驟S2：優化災后網絡中剩余電力節點的運行參數，獲取最優發電節點輸出功率和負荷節點的消耗功率值；步驟S3：分析并篩選出具有擁塞效益的傳輸連邊，獲取擁塞效益最大值，以擁塞效益最大值為基礎，增加擁塞連邊的容量擴大功率分配的可行域。通過兩級恢復策略優化災后網絡未損毀設備的運行參數，對擁塞連邊的擴容來提高極端事件下店里系統的供電能力；有利于電力調度時更好地發現系統中的擁塞邊；提高電力系統在面對極端事件時的應急處理能力，提高電力系統的穩定性和魯棒性。

技術領域

本發明涉及一種供電策略，尤其是涉及一種基于兩級恢復策略提升電力系統最大供電能力的方法。

背景技術

隨著電氣化進程的發展，世界各國對電力的依賴程度與日俱增，電力系統已成為當今社會最重要的基礎設施之一。電力系統持續供給負荷用電需求的能力對保障人民正常生活和社會穩定有重要作用。然而，電力系統在地理上分布廣泛，多數設備直接暴露在自然環境中，在實際運行中會受到自然災害和人為攻擊等極端事件的嚴峻挑戰。這些極端事件會嚴重影響電力系統的正常運行，使得系統無法保持原有的連通性和功能，導致大量負荷無法得到正常供給，嚴重危及經濟發展與社會穩定。因此，研究電力系統在遭遇極端事件下的最大供電能力提升方法不僅能保障電力系統基本的服務能力，也有助于設計更加有效的應急策略來抵御風險。

近年來，國內外研究學者對電網恢復力的基本概念展開了定義，并提出一些模型和方法來提高電網災后的恢復力。一部分學者對損毀設備的修復順序進行了優化，按照提出的節點或連邊重要性指標順序來修復損毀設備，以快速恢復電力系統的性能。除此之外，也有部分學者提出多種概率模型來模擬損毀設備的修復時間，例如馬爾科夫鏈等，并通過優化的手段以最短修復時間為目標開展電力系統災后性能恢復的研究。也有學者充分發揮各類分布式電源對電網恢復的支撐作用，通過研究多源協同的策略來恢復電力系統的性能，減小停電損失，提升電網彈性。

總的來說，已有的研究成果大都集中在損毀設備的修復策略上，而損毀設備的修復需要較長時間，在極端條件下無法及時滿足用戶的用電需求。這就需要一些新的研究方法，通過災后的緊急調度，充分利用災后的可用資源，快速恢復極端操作條件下的供電能力，提高電力系統抵御風險的能力，減輕極端環境對社會穩定造成的負面影響。

例如，一種在中國專利文獻上公開的“電力恢復系統和方法”，其公開號為CN108475993B，包括無法快速恢復極端操作及環境條件下的供電能力，電力系統抵抗災害風險能力較差，極端環境下工作穩定性較差。

發明內容

本發明是基于現有電力系統災后恢復策略的不足，為了解決背景技術中存在的問題，本發明提出一種基于兩級恢復策略的電力系統最大供電能力提升的方法。

本發明具體是從災后網絡中剩余電力節點和傳輸連邊兩個角度來構建兩級恢復策略。首先優化災后網絡中剩余電力節點的運行參數，獲得最優發電節點輸出功率和負荷節點的消耗功率值，維持電力系統短時間內的供電能力。然后分析并篩選出具有擁塞效益的傳輸連邊，再增加擁塞連邊的容量來擴大功率分配的可行域，從而進一步提高電力系統的最大供電能力。

一種基于兩級恢復策略提升電力系統最大供電能力的方法，該方法包括以下步驟：

步驟S1：初始化災后網絡參數和運行故障參數，判斷發電節點是否存在；

步驟S2：優化災后網絡中剩余電力節點的運行參數，獲取最優發電節點輸出功率和負荷節點的消耗功率值，維持電力系統短時間內的供電能力；

步驟S3：分析并篩選出具有擁塞效益的傳輸連邊，獲取擁塞效益最大值，以擁塞效益最大值為基礎，增加擁塞連邊的容量擴大功率分配的可行域，進一步提高電力系統的最大供電能力。

作為優選，步驟S1包括以下步驟:

步驟S11：初始化網絡參數，計算負荷注入電流、疊加故障節點和發電機接入節點的注入電流；