[發明專利]一種電力系統安全穩定緊急控制離線策略擴展方法及系統

在審

• 申請號: 202211500421.1
• 申請日: 2022-11-28
• 公開（公告）號: CN115983650A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 呂亞洲;李威;劉福鎖;李兆偉;郄朝輝;戴玉臣;徐偉;張倩;張紅麗;常海軍;朱玲;周磊;黃慧;袁虎玲;吳雪蓮;王玉;聶陸燕;趙麗莉;孫仲卿;楊應昊;黃錫芳;孫震宇;張承義;胡陽;郜建良;王超;倪禛霖;陶泉霖;雷杰;徐廣;李澤;陳秋萍;劉新元;暴悅爽;鄭慧萍
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院有限公司;國網山西省電力公司電力科學研究院;國電南瑞科技股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/0637
• 分類號: G06Q10/0637;G06Q50/06;H02J3/00;G06F30/20;G06F17/16;G06F113/04;G06F119/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 王宜鵬

本發明公開了一種電力系統安全穩定緊急控制離線策略擴展方法及系統，本發明通過實時接收狀態估計數據、安穩系統數據等，獲取當前離線控制策略并形成一系列在線運行方式和候選攝動割集斷面集合；在此基礎上，通過計算各割集斷面功率變化攝動對主導失穩模式系統穩定裕度的影響靈敏度，形成各攝動割集斷面輸送功率對系統穩定裕度的交互影響因子矩陣；通過對在線運行方式的暫態穩定校核，計及失穩方式與臨近穩定方式中各斷面的實際差異，挖掘出影響穩定裕度變化的特征排序，結合在線計算的策略控制量，經過時域仿真校核后完成離線策略的擴展。

技術領域

本發明涉及一種電力系統安全穩定緊急控制離線策略擴展方法及系統，屬于電力系統及其自動化技術領域。

背景技術

傳統電力系統安全穩定緊急控制策略一般離線制定的，且策略內容相對固定，一般不會跟隨實際運行方式的變化而改變。在傳統電網中，電網運行方式的確定性較強，離線控制策略一般基于相對保守的運行方式制定，絕大多數情況下能夠保障電網安全穩定。但隨著電網中新能源接入量越來越多，電網運行方式的波動性、不確定性增強，部分輸電斷面功率變化可能導致原失穩模式發生較大變化，此時一旦發生嚴重故障，離線制定的固定緊急控制策略難以保障系統安全穩定。傳統離線緊急控制策略是通過人工經驗及離線仿真獲取，但新型電力系統中由于高比例新能源接入后注入變量空間爆炸式增長，傳統離線緊急控制策略關鍵工況特征的獲取方法難以為繼，甚至無法找到可行的控制策略。

發明內容

本發明提供了一種電力系統安全穩定緊急控制離線策略擴展方法及系統，解決了在高比例新能源電網運行方式波動性、不確定性增強的情況下，傳統通過人工經驗獲取離線控制策略的效率不高、精準性不足的問題。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種電力系統安全穩定緊急控制離線策略擴展方法，包括如下步驟：

基于EMS狀態估計實時數據、WAMS實時數據和安全穩定控制系統實時數據，形成運行方式M_i、割集斷面集合F和預想故障j對應的控制離線策略S_j，其中，j∈n，j為當前預想故障號，n為預想故障總數；

基于運行方式M_i和割集斷面集合F，形成各攝動割集斷面輸送功率對系統穩定裕度的交互影響因子矩陣J；

基于運行方式M_i，對離線控制策略進行預想故障的時域仿真校核，基于校核結果輸出相應的有功功率值；

基于前述交互影響因子矩陣J和有功功率值，計算各斷面主導的系統穩定裕度變化量矩陣Δη；

基于Δη形成新的矩陣Δη'；

基于在線計算的策略控制量和從Δη'中選取候選特征，形成最終擴展離線策略。

進一步地，前述形成割集斷面集合F的步驟包括：

獲取與預想故障元件電壓等級相同及以上的所有線路作為候選線路；

將首末節點相同的候選線路合并為一條候選支路；

采用廣度優先搜索算法遍歷所有候選支路，并對其排列組合，組成多個割集斷面f₁，f₂……f_k，組成割集斷面集合F。

進一步地，前述形成各攝動割集斷面輸送功率對系統穩定裕度的交互影響因子矩陣J的計算方法是：

基于運行方式M_i及相應的模型與參數，采用時域仿真方法獲取當前預想故障j下系統發電機功角受擾軌跡，利用EEAC計算暫態功角穩定裕度η_a；