[發明專利]一種考慮電力系統潮流的黑啟動電源規劃方法

在審

• 申請號: 202210323111.0
• 申請日: 2022-03-29
• 公開（公告）號: CN114583705A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 孫磊;李明明;丁江
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06;H02J3/46;H02J3/14;G06F30/20
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

本發明公開了一種考慮電力系統潮流的黑啟動電源規劃方法，其步驟包括：1、考慮黑啟動電源規劃成本約束以及機組相關約束，且以系統恢復期間系統發電量最大為優化目標，建立了黑啟動電源規劃模型；2、計及恢復過程中電力系統潮流對黑啟動電源規劃方案的影響，構建電力系統恢復過程中各時刻的潮流約束條件；3、在AMPL優化軟件上建模并調用求解器CPLEX進行求解，獲取黑啟動電源規劃方案。本發明能有效獲取最優的黑啟動電源規劃方案以及最優的機組啟動次序，從而提升電力系統在恢復期間的發電量，達到提高電力系統恢復能力的目標。

技術領域

本發明涉及電力系統恢復領域，具體涉及一種考慮電力系統潮流的黑啟動電源規劃方法。

背景技術

大停電事故發生后，電力系統恢復的第一個階段為黑啟動階段。在黑啟動階段，電力系統的恢復進程嚴重依賴于初始電源即黑啟動電源。必須部署足夠的黑啟動電源，才能確保在一定時間內恢復系統的發電能力和負荷，但同時保持過度的黑啟動電源的成本很高，而且黑啟動電源的位置和技術規格將直接影響電力系統的恢復時間和安全性。現在關于黑啟動電源規劃的研究較少，難以為實際電力系統提供有效的黑啟動電源規劃方案，同時，恢復過程中的電力系統潮流會影響黑啟動電源規劃方案。因此，如何建立考慮電力系統潮流的黑啟動電源規劃方案有待進一步探索。

發明內容

本發明為克服上述現有技術中存在的不足之處，提供一種考慮電力系統潮流的黑啟動電源規劃方法，以期能考慮電力系統潮流對黑啟動電源規劃方案的影響，獲取實際電力系統中最優的黑啟動電源規劃方案，從而提高實際電力系統在恢復過程中的發電量，縮短電力系統的停電時間。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：

本發明一種考慮電力系統潮流的黑啟動電源規劃方法的特點是按如下步驟進行：

步驟一、建立黑啟動電源規劃模型：

步驟1.1、利用式(1)定義最大化系統發電量的目標函數：

式(1)中：為非黑啟動機組集合；為第g″個非黑啟動機組在系統恢復期間的發電量，并由式(2)得到；為黑啟動機組集合；為第g′個黑啟動機組在系統恢復期間的發電量，并由式(3)得到；T^total為總恢復時長；

式(2)-式(3)中：分別為第g″個非黑啟動機組的裝機容量、啟動時刻、從啟動到允許開始出力的時間、爬坡速率、啟動所需功率；分別為第g′個黑啟動機組的裝機容量、從啟動到允許開始出力的時間、爬坡速率；

步驟1.2、利用式(4)建立刪除式(1)中常數項并線性化后的目標函數：

式(4)中：Ω_G為全部機組的集合；分別為第g個機組的裝機容量、啟動時刻、從啟動到允許開始出力的時間、啟動所需功率；x_g為第g個機組的布爾變量，當第g個機組被規劃為黑啟動電源時，令x_g＝1；否則，令x_g＝0；為第g個機組的輔助變量，滿足

步驟1.3、利用式(5)建立黑啟動電源規劃成本約束：

式(5)中：為將第g個機組規劃為黑啟動電源所需要的費用；C^total為規劃黑啟動電源的總費用；

步驟1.4、利用式(6)-式(7)建立機組的最大臨界恢復時間和最小臨界恢復時間約束：

式(6)-式(7)中：和分別為第g個機組的最大臨界恢復時間和最小臨界恢復時間；