計及負荷轉(zhuǎn)供措施的電網(wǎng)設(shè)備過載輔助決策計算方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種計及負荷轉(zhuǎn)供措施的電網(wǎng)設(shè)備過載輔助決策計算方法，屬于電力系統(tǒng)運行控制【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明根據(jù)設(shè)備的狀態(tài)，確定負荷轉(zhuǎn)供候選措施集；采用直流潮流計算候選措施的性能指標，對性能較優(yōu)的候選措施的實施效果進行校核，并在此基礎(chǔ)上確定解決過載問題的發(fā)電機、負荷有功調(diào)整措施的最大調(diào)整量；然后，根據(jù)有功調(diào)整的計算精度形成發(fā)電機、負荷調(diào)整方案，得到計算方案，根據(jù)各方案的校核結(jié)果確定最終的輔助決策措施。本發(fā)明在負荷轉(zhuǎn)供措施基礎(chǔ)上追加有功調(diào)整措施，減少發(fā)電機調(diào)整量和壓負荷量，通過并行計算進行交流潮流校核，避免多輪迭代，提高輔助決策措施的經(jīng)濟性和過載輔助決策的計算速度。
【專利說明】計及負荷轉(zhuǎn)供措施的電網(wǎng)設(shè)備過載輔助決策計算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)運行控制【技術(shù)領(lǐng)域】，更準確地說，本發(fā)明涉及一種適用于計及負荷轉(zhuǎn)供措施的電網(wǎng)設(shè)備過載輔助決策計算方法。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，過載輔助決策是電力系統(tǒng)在線安全穩(wěn)定分析的重要功能。當電網(wǎng)當前狀態(tài)和預(yù)想故障下出現(xiàn)過載問題時，通過過載輔助決策，能夠在線計算發(fā)電機、負荷有功調(diào)整措施。
[0003]相比有功調(diào)整措施，負荷轉(zhuǎn)供措施控制代價更小，操作簡單，調(diào)整速度快。根據(jù)線路和變壓器的投停狀態(tài)、檢修狀態(tài)及相鄰廠站內(nèi)設(shè)備的運行狀態(tài)，可以在線識別負荷轉(zhuǎn)供候選措施集。若投運一條線路或一臺變壓器無法解決過載問題，再確定完全解決過載問題的有功調(diào)整量。因此，本發(fā)明旨在通過計及負荷轉(zhuǎn)供措施減少發(fā)電機調(diào)整量和壓負荷量，提高過載輔助決策措施的經(jīng)濟性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是:根據(jù)設(shè)備的運行狀態(tài)，在線識別負荷轉(zhuǎn)供候選措施集，在可投運設(shè)備轉(zhuǎn)供負荷的基礎(chǔ)上追加有功調(diào)整措施，減少發(fā)電機調(diào)整量和壓負荷量，提高過載輔助決策措施的經(jīng)濟性。
[0005]具體地說，本發(fā)明是采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的，包括下列步驟:
[0006]I)將電網(wǎng)當前狀態(tài)下過載安全裕度小于設(shè)定門檻值η。"的設(shè)備和預(yù)想故障下過載安全裕度小于設(shè)定門檻值的設(shè)備加入到過載設(shè)備集中，將預(yù)想故障下設(shè)備過載安全裕度最小值小于設(shè)定門檻值的預(yù)想故障加入到關(guān)鍵故障集中，若過載設(shè)備集中有過載設(shè)備，則進入步驟2);否則，結(jié)束本方法；
[0007]所述設(shè)備是指線路和變壓器；
[0008]2)若閉合與處于停運且檢修結(jié)束狀態(tài)的設(shè)備直接相連的開關(guān)刀閘組就能夠?qū)⒃O(shè)備投入運行，且該設(shè)備直接相連的節(jié)點與過載設(shè)備集中設(shè)備直接相連的節(jié)點屬于同一個電氣島，則將該設(shè)備加入可投運設(shè)備集中，若可投運設(shè)備集中有可投運設(shè)備，則進入步驟3)；否則，進入步驟6)；
[0009]3)分別針對可投運設(shè)備集中各個可投運設(shè)備，采用直流潮流估算可投運設(shè)備投運后過載設(shè)備集中各個設(shè)備的過載安全裕度，并計算可投運設(shè)備的綜合性能指標，若過載設(shè)備集中所有設(shè)備的過載安全裕度均大于指定門檻值nthMs.m，則進入步驟4);否則進入步驟
5)；
[0010]所述`

thres.0ncr.1 ;
[0011]4)采用交流潮流計算設(shè)備投運后過載設(shè)備集中各個設(shè)備的過載安全裕度，并計算可投運設(shè)備的綜合性能指標，若過載設(shè)備集中存在過載安全裕度小于的設(shè)備，則進入步驟5);否則，將綜合性能指標最大的可投運設(shè)備作為最終控制措施并結(jié)束本方法；[0012]5)選取綜合性能指標大于給定門檻值的可投運設(shè)備作為待校核的可投運設(shè)備，進入步驟6)；
[0013]6)若存在待校核的可投運設(shè)備，則分別在每個投運設(shè)備措施轉(zhuǎn)供負荷的基礎(chǔ)上確定解決過載問題的發(fā)電機、負荷有功調(diào)整措施的最大調(diào)整量，否則直接確定解決過載問題的發(fā)電機、負荷有功調(diào)整措施的最大調(diào)整量；
[0014]7)根據(jù)發(fā)電機、負荷有功調(diào)整措施的最大調(diào)整量和有功調(diào)整的計算精度形成發(fā)電機、負荷調(diào)整方案，若存在待校核的可投運設(shè)備，則將待校核的可投運設(shè)備與發(fā)電機、負荷調(diào)整方案組合得到需要交流潮流校核的計算方案，否則直接將發(fā)電機、負荷調(diào)整方案作為需要交流潮流校核的計算方案，根據(jù)控制措施的控制代價由小到大的順序?qū)τ嬎惴桨高M行排序，通過并行計算對各方案進行針對無故障和關(guān)鍵故障集的交流潮流校核，若得到過載安全裕度大于的計算方案，則終止并行計算，將該計算方案作為最終控制措施輸出并結(jié)束本方法；否則，結(jié)束本方法。
[0015]上述技術(shù)方案的進一步特征在于:所述步驟I)中采用不同的限值計算電網(wǎng)當前狀態(tài)下和預(yù)想故障下第j個設(shè)備的過載安全裕度:
[0016]當?shù)趈個設(shè)備為線路時，通過公式(I)計算過載安全裕度η」:
[0017]
【權(quán)利要求】
1.計及負荷轉(zhuǎn)供措施的電網(wǎng)設(shè)備過載輔助決策計算方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)將電網(wǎng)當前狀態(tài)下過載安全裕度小于設(shè)定門檻值的設(shè)備和預(yù)想故障下過載安全裕度小于設(shè)定門檻值的設(shè)備加入到過載設(shè)備集中，將預(yù)想故障下設(shè)備過載安全裕度最小值小于設(shè)定門檻值的預(yù)想故障加入到關(guān)鍵故障集中，若過載設(shè)備集中有過載設(shè)備，則進入步驟2);否則，結(jié)束本方法； 所述設(shè)備是指線路和變壓器； 2)若閉合與處于停運且檢修結(jié)束狀態(tài)的設(shè)備直接相連的開關(guān)刀閘組就能夠?qū)⒃O(shè)備投入運行，且該設(shè)備直接相連的節(jié)點與過載設(shè)備集中設(shè)備直接相連的節(jié)點屬于同一個電氣島，則將該設(shè)備加入可投運設(shè)備集中，若可投運設(shè)備集中有可投運設(shè)備，則進入步驟3);否貝U，進入步驟6)； 3)分別針對可投運設(shè)備集中各個可投運設(shè)備，采用直流潮流估算可投運設(shè)備投運后過載設(shè)備集中各個設(shè)備的過載安全裕度，并計算可投運設(shè)備的綜合性能指標，若過載設(shè)備集中所有設(shè)備的過載安全裕度均大于指定門檻值nthMs.m，則進入步驟4);否則進入步驟5)；
所述 thres.0ncr.1 ; 4)采用交流潮流計算設(shè)備投運后過載設(shè)備集中各個設(shè)備的過載安全裕度，并計算可投運設(shè)備的綜合性能指標，若過載設(shè)備集中存在過載安全裕度小于Π ^的設(shè)備，則進入步驟5);否則，將綜合性能指標最大的可投運設(shè)備作為最終控制措施并結(jié)束本方法； 5)選取綜合性能指標大于給定門檻值的可投運設(shè)備作為待校核的可投運設(shè)備，進入步驟6)；` 6)若存在待校核的可投運設(shè)備，則分別在每個投運設(shè)備措施轉(zhuǎn)供負荷的基礎(chǔ)上確定解決過載問題的發(fā)電機、負荷有功調(diào)整措施的最大調(diào)整量，否則直接確定解決過載問題的發(fā)電機、負荷有功調(diào)整措施的最大調(diào)整量； 7)根據(jù)發(fā)電機、負荷有功調(diào)整措施的最大調(diào)整量和有功調(diào)整的計算精度形成發(fā)電機、負荷調(diào)整方案，若存在待校核的可投運設(shè)備，則將待校核的可投運設(shè)備與發(fā)電機、負荷調(diào)整方案組合得到需要交流潮流校核的計算方案，否則直接將發(fā)電機、負荷調(diào)整方案作為需要交流潮流校核的計算方案，根據(jù)控制措施的控制代價由小到大的順序?qū)τ嬎惴桨高M行排序，通過并行計算對各方案進行針對無故障和關(guān)鍵故障集的交流潮流校核，若得到過載安全裕度大于的計算方案，則終止并行計算，將該計算方案作為最終控制措施輸出并結(jié)束本方法；否則，結(jié)束本方法。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計及負荷轉(zhuǎn)供措施的電網(wǎng)設(shè)備過載輔助決策計算方法，其特征在于，所述步驟I)中采用不同的限值計算電網(wǎng)當前狀態(tài)下和預(yù)想故障下第j個設(shè)備的過載安全裕度: 當?shù)趈個設(shè)備為線路時，通過公式(I)計算過載安全裕度: ^- = (1-—) X 100%(I)
Ip 其中，當計算電網(wǎng)當前狀態(tài)下線路的過載安全裕度時，k為當前狀態(tài)下線路兩端電流較大一端的電流，Ip為正常運行條件下線路允許電流；當計算電網(wǎng)預(yù)想故障下線路的過載安全裕度時，為預(yù)想故障下線路兩端電流較大一端的電流，Ip為事故條件下線路運行允許電流； 當?shù)趈個設(shè)備為變壓器時，通過公式(2)分別計算變壓器各繞組的過載安全裕度該變壓器設(shè)備的過載安全裕度即為該變壓器各繞組中過載安全裕度的最小值:

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計及負荷轉(zhuǎn)供措施的電網(wǎng)設(shè)備過載輔助決策計算方法，其特征在于，所述步驟3)和步驟4)中通過公式(3)計算可投運設(shè)備的綜合性能指標:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計及負荷轉(zhuǎn)供措施的電網(wǎng)設(shè)備過載輔助決策計算方法，其特征在于，所述步驟6)中確定解決過載問題的發(fā)電機、負荷有功調(diào)整措施的最大調(diào)整量的步驟分為四步: 第一步，若存在待校核的可投運設(shè)備，則根據(jù)設(shè)備投運后的設(shè)備過載安全裕度通過公式(4)計算有功調(diào)整措施對當前狀態(tài)下過載和預(yù)想故障下過載的綜合性能指標；否則，直接通過公式(4)計算有功調(diào)整措施對當前狀態(tài)下過載和預(yù)想故障下過載的綜合性能指標: NW Nk
戶Ik=l J1=I 其中，iM = 1，2，...，M，M為有功調(diào)整措施的總數(shù)，?力第iM個有功調(diào)整措施的綜合性能指標，N為當前狀態(tài)下過載設(shè)備的總數(shù)，L為第j個過載設(shè)備的過載安全裕度，為第iM個有功調(diào)整措施對第j個過載設(shè)備的有功靈敏度；胃為過載安全關(guān)鍵故障的總數(shù)，Nk為第k個過載安全關(guān)鍵故障下過載設(shè)備的總數(shù)，7K k為第k個過載安全關(guān)鍵故障下第J1個過載設(shè)備的過載安全裕度，為第iM個有功調(diào)整措施對第k個故障下第J1個設(shè)備的有功靈敏度； 第二步，將綜合性能指標大于設(shè)定門檻值的有功調(diào)整措施作為備選措施，選取綜合性能指標為負的備選措施作為送電隊列，隊列中的發(fā)電機節(jié)點出力增加而負荷節(jié)點有功減??；選取綜合性能指標為正的備選措施作為受電隊列，隊列中的發(fā)電機節(jié)點出力減??； 第三步，首先按照控制措施的優(yōu)先級由高到低的順序?qū)λ碗婈犃泻褪茈婈犃兄械膫溥x措施進行排序，再對控制優(yōu)先級相同的備選措施按性價比指標由大到小順序進行排序，性價比指標通過公式(5)計算:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計及負荷轉(zhuǎn)供措施的電網(wǎng)設(shè)備過載輔助決策計算方法，其特征在于，所述步驟7)中，針對不同的調(diào)整量要求，按步驟6)中確定的控制措施的調(diào)整順序，依次調(diào)整送電隊列和受電隊列的各節(jié)點，使得控制代價最小且由于系統(tǒng)的有功功率不平衡而引起系統(tǒng)頻率偏差滿足運行要求，得到計算方案。
【文檔編號】G06F19/00GK103514364SQ201310332739
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月1日
【發(fā)明者】胥傳普, 徐偉, 王偉, 徐泰山, 毛俊, 鮑顏紅, 金敏杰, 馬明, 楊瑩 申請人:國網(wǎng)上海市電力公司, 南京南瑞集團公司