[發明專利]一種基于二階錐優化的熱穩定安全域邊界搜索方法

在審

• 申請號: 202211616653.3
• 申請日: 2022-12-15
• 公開（公告）號: CN116073397A
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 劉石川;安東;雷軻;閆桂紅;宋新堯;任斌;郭裕;邢華棟;李丹丹;任思宇;武海燕
• 申請（專利權）人: 內蒙古電力(集團)有限責任公司內蒙古電力科學研究院分公司;內蒙古電力(集團)有限責任公司電力調度控制分公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;G06F30/20;H02J3/06;H02J3/48;H02J3/50;G06F113/04
• 代理公司: 北京中創博騰知識產權代理事務所(普通合伙) 11636
• 代理人: 李艷艷

1.一種基于二階錐優化的熱穩定安全域邊界搜索方法，其特征在于，所述的熱穩定安全域邊界搜索方法包括如下步驟：

S1、建立基于二階錐優化的熱穩定安全域邊界點搜索模型，該模型由目標函數和約束條件構成；

S2、根據設定的約束條件建立節點注入功率平衡約束模型、支路交流潮流約束模型、節點電壓幅值約束模型、機組容量約束模型、支路電流幅值約束模型；

S3、在注入功率空間內均勻生成n個邊界搜索方向d_i＝[d₁,d₂...,d_n]；

S4、將支路交流潮流模型通過二階錐松弛方法轉換為等效的不等式約束模型；

S5、以基態潮流對應的參數為初始變量，通過步驟S1-S4建立的模型進行最優解，獲得全部n個搜索方向上對應的熱穩定安全域邊界點，即對模型求解；

S6、對S5獲得的所有n個熱穩定安全域邊界點進行最小二乘擬合，得到熱穩定安全域邊界的解析表達式。

2.根據權利要求1所述一種基于二階錐優化的熱穩定安全域邊界搜索方法，其特征在于，步驟S1的具體步驟為：以最大化某一搜索方向d_i上系統功率增長為目標，建立模型的目標函數，表達式如式(1)所示：

其中，ΔP_i為系統內基于當前運行點沿搜索方向d_i總有功功率增長大小。

3.根據權利要求1所述一種基于二階錐優化的熱穩定安全域邊界搜索方法，其特征在于，步驟S2中，分別通過如式(2)和式(3)所示，建立節點注入功率平衡約束模型：

其中，P_G,j為節點j上連接機組的有功出力；Q_G,j為節點j上連接機組的無功出力；P_D,j為節點j上連接的有功負荷；Q_D,j為節點j上連接的無功負荷；d_i,j為第i個搜索方向在節點j處的值；ΔP_i為第i個搜索方向上系統內總有功功率增量大小；為節點j處的負荷功率因數角；P_jk為支路jk上流過的有功潮流；Q_jk為支路jk上流過的無功潮流；π(j)為節點j的上游節點；δ(j)為節點j的下游節點；B為系統內所有節點的集合。

4.根據權利要求3所述一種基于二階錐優化的熱穩定安全域邊界搜索方法，其特征在于，步驟S2中，分別通過如式(4)和式(5)所示，建立支路交流潮流約束模型：

其中，U_j為節點j處的電壓幅值；r_lj為支路lj的電阻；x_lj為支路lj的電抗值；I_lj為支路lj上流過的電流值；E為系統內所有支路的集合。

5.根據權利要求4所述一種基于二階錐優化的熱穩定安全域邊界搜索方法，其特征在于，步驟S2中，通過如式(6)所示，建立節點電壓幅值約束模型：

其中，U^min為節點j的電壓幅值下限；U^max為節點j的電壓幅值上限。

6.根據權利要求5所述一種基于二階錐優化的熱穩定安全域邊界搜索方法，其特征在于，步驟S2中，通過如式(7)和式(8)所示，建立機組容量約束模型：

其中，為節點j上連接機組的有功出力下限；為節點j上連接機組的有功出力上限；為節點j上連接機組的無功出力下限；為節點j上連接機組的無功出力上限。

7.根據權利要求5所述一種基于二階錐優化的熱穩定安全域邊界搜索方法，其特征在于，步驟S2中，通過如式(9)所示，建立支路電流幅值約束模型：

其中，為支路lj所能流過的電流上限。