本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種自適應(yīng)解列控制方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
電網(wǎng)在發(fā)生嚴重故障,結(jié)構(gòu)完整性得不到保證的情況下,需要采取解列控制措施避免系統(tǒng)崩潰,解列斷面的搜索是解列控制措施最重要的研究內(nèi)容之一。在常規(guī)的電力系統(tǒng)中,一般情況下是不允許存在電磁環(huán)網(wǎng)的,僅在特殊的情況下是允許電力系統(tǒng)電磁環(huán)網(wǎng)運行,如電網(wǎng)規(guī)劃時期、管理體制不健全時期、電網(wǎng)新舊交替初期,電磁環(huán)網(wǎng)的存在給電網(wǎng)的運行管理帶來麻煩,也給電網(wǎng)的發(fā)展帶來不確定因素。
目前,現(xiàn)有的自適應(yīng)解列控制方法包括基于有序二元決策圖(orderedbinarydecisiondiagram,英文簡稱obdd)的三階段方法,基于慢同調(diào)的解列控制方法;基于有序二元決策圖obdd的三階段方法考慮的約束條件有同步約束、功率平衡約束和靜態(tài)穩(wěn)定約束;而基于慢同調(diào)的解列控制方法考慮的約束條件有慢同調(diào)約束、弱連接約束、功率平衡約束。顯然現(xiàn)有的自適應(yīng)解列控制方法中只考慮了同調(diào)約束、孤島功率平衡約束、靜態(tài)穩(wěn)定約束等約束條件,并沒有考慮電磁環(huán)網(wǎng)這一約束條件,因此常規(guī)的自適應(yīng)解列控制通常假設(shè)電網(wǎng)中并不存在電磁環(huán)網(wǎng),只在高等級的線路上解列,這些方法考慮實際電網(wǎng)的解列策略時,將低電壓等級的節(jié)點收縮到高電壓等級節(jié)點,一般只考慮500kv線路上進行解列。但采用上述的自適應(yīng)解列控制方法將高電壓等級線路開斷后,電網(wǎng)并沒有真正解列成幾個孤島,仍然會導(dǎo)致電磁環(huán)網(wǎng)低電壓等級線路潮流過大,故障進一步擴大。
針對上述問題,如何將電磁環(huán)網(wǎng)約束條件應(yīng)用到自適應(yīng)解列控制方法是電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域迫切需要解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種自適應(yīng)解列控制方法及系統(tǒng),綜合考慮電磁環(huán)網(wǎng)約束條件,以提高電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種自適應(yīng)解列控制方法,所述方法包括以下步驟:
當電網(wǎng)發(fā)生故障、在線監(jiān)測系統(tǒng)失穩(wěn)時,確定電網(wǎng)需要解列;
根據(jù)廣度優(yōu)先搜索算法確定電磁環(huán)網(wǎng);
根據(jù)所述電磁環(huán)網(wǎng)確定電磁環(huán)網(wǎng)的解列方式;
按照開關(guān)預(yù)設(shè)的時間和順序?qū)λ鼋饬蟹绞竭M行解列,獲得多個孤島;
對各所述孤島進行處理,保證各所述孤島穩(wěn)定運行。
可選的,在所述根據(jù)廣度優(yōu)先算法確定電磁環(huán)網(wǎng)步驟前,還包括:
基于有序二元決策圖obdd的三階段法或基于慢同調(diào)的解列控制方法確定各第一節(jié)點之間的解列方式;所述第一節(jié)點為500kv節(jié)點。
可選的,所述根據(jù)廣度優(yōu)先搜索算法確定電磁環(huán)網(wǎng),具體步驟包括:
獲取n個第一節(jié)點,根據(jù)n個所述第一節(jié)點確定n(n-1)/2個第一節(jié)點對;
以各所述第一節(jié)點為初始起點,根據(jù)廣度優(yōu)先搜索算法依次確定與各所述第一節(jié)點相連的節(jié)點;
任意選取第一節(jié)點對k,根據(jù)與各所述第一節(jié)點相連的節(jié)點確定第一節(jié)點對k內(nèi)的兩個所述第一節(jié)點之間的連通路徑;其中1≤k≤n(n-1)/2,k取整數(shù);
判斷所述連通路徑是否存在非最短路徑,獲得第一判斷結(jié)果;
當所述第一判斷結(jié)果為是時,判斷在所述非最短路徑上是否存在第二節(jié)點,獲得第二判斷結(jié)果;所述第二節(jié)點為220kv節(jié)點;
當所述第一判斷結(jié)果和所述第二判斷結(jié)果均為是時,確定所述非最短路徑為電磁環(huán)網(wǎng),并剔除所述第一節(jié)點對k,判斷剩余第一節(jié)點對的個數(shù)是否大于0,獲得第三判斷結(jié)果;當所述第一判斷結(jié)果和所述第二判斷結(jié)果至少一個結(jié)果為否時,剔除所述第一節(jié)點對k,判斷剩余第一節(jié)點對的個數(shù)是否大于0,獲得第三判斷結(jié)果;
當所述第三判斷結(jié)果為是時,重新選取第一節(jié)點對k;當所述第三結(jié)果為否時,選取所有的電磁環(huán)網(wǎng)。
可選的,所述根據(jù)所述電磁環(huán)網(wǎng)確定電磁環(huán)網(wǎng)的解列方式,具體步驟包括:
根據(jù)節(jié)點電氣距離公式確定各所述電磁環(huán)網(wǎng)中的各所述第二節(jié)點分別到第一節(jié)點對k中的兩個所述第一節(jié)點之間的距離;
根據(jù)距離最小規(guī)則將各所述第二節(jié)點劃分到與各所述第二節(jié)點之間電氣距離最小的所述第一節(jié)點所在的孤島內(nèi);
判斷電磁環(huán)網(wǎng)上的各個所述第二節(jié)點是否全部劃分到同一孤島內(nèi)獲得第四判斷結(jié)果;
當所述第四判斷結(jié)果表示為全部劃分到同一孤島內(nèi),則需要將與各所述第二節(jié)點之間電氣距離最大的所述第一節(jié)點處變壓器斷開作為電磁環(huán)網(wǎng)的解列方式;當所述第四判斷結(jié)果表示為沒有全部劃分到同一孤島內(nèi),則將位于兩個不同孤島內(nèi)的相連的兩個所述第二節(jié)點之間斷開作為電磁環(huán)網(wǎng)的解列方式。
可選的,所述節(jié)點電氣距離公式為:
zij,equ=zii+zjj-2zij(2);
其中,zij,eq表示節(jié)點i、j之間的端口等值阻抗,zii為節(jié)點i的自阻抗,zjj為節(jié)點j的自阻抗,zij為節(jié)點i、j之間的互阻抗。
本發(fā)明還提供一種自適應(yīng)解列控制系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括:
第一確定模塊,用于當電網(wǎng)發(fā)生故障、在線監(jiān)測系統(tǒng)失穩(wěn)時,確定電網(wǎng)需要解列;
第二確定模塊,用于根據(jù)廣度優(yōu)先搜索算法確定電磁環(huán)網(wǎng);
第三確定模塊,用于根據(jù)所述電磁環(huán)網(wǎng)確定電磁環(huán)網(wǎng)的解列方式;
解列模塊,用于按照開關(guān)預(yù)設(shè)的時間和順序?qū)λ鼋饬蟹绞竭M行解列,獲得多個孤島;
緊急措施采取模塊,用于對各所述孤島進行處理,保證孤島穩(wěn)定運行。
可選的,在第一確定模塊和第二確定模塊之間還包括:
第四確定模塊,用于基于有序二元決策圖obdd的三階段法或基于慢同調(diào)的解列控制方法確定各第一節(jié)點之間的解列方式;所述第一節(jié)點為500kv節(jié)點。
可選的,所述第二確定模塊,具體包括:
第一節(jié)點對確定單元,用于獲取n個第一節(jié)點,根據(jù)n個所述第一節(jié)點確定n(n-1)/2個第一節(jié)點對;
節(jié)點確定單元,用于以各所述第一節(jié)點為初始起點,根據(jù)廣度優(yōu)先搜索算法依次確定與各所述第一節(jié)點相連的節(jié)點;
連通路徑確定單元,用于任意選取第一節(jié)點對k,根據(jù)與各所述第一節(jié)點相連的節(jié)點確定第一節(jié)點對k內(nèi)的兩個所述第一節(jié)點之間的連通路徑,其中1≤k≤n(n-1)/2,k取整數(shù);
第一判斷單元,用于判斷所述連通路徑是否存在非最短路徑,獲得第一判斷結(jié)果;
第二判斷單元,用于當所述第一判斷結(jié)果為是時,判斷在所述非最短路徑上是否存在第二節(jié)點,獲得第二判斷結(jié)果;所述第二節(jié)點為220kv節(jié)點;
第三判斷單元,用于當所述第一判斷結(jié)果和所述第二判斷結(jié)果均為是時,確定所述非最短路徑為電磁環(huán)網(wǎng),并剔除所述第一節(jié)點對k,判斷剩余第一節(jié)點對的個數(shù)是否大于0,獲得第三判斷結(jié)果;當所述第一判斷結(jié)果和所述第二判斷結(jié)果至少一個結(jié)果為否時,剔除所述第一節(jié)點對k,判斷剩余第一節(jié)點對的個數(shù)是否大于0,獲得第三判斷結(jié)果;
選取單元,用于當所述第三判斷結(jié)果為是時,重新選取第一節(jié)點對k;當所述第三結(jié)果為否時,選取所有的電磁環(huán)網(wǎng)。
可選的,所述第三確定模塊,具體包括:
節(jié)點間距離確定單元,用于根據(jù)節(jié)點電氣距離公式確定各所述電磁環(huán)網(wǎng)中的各所述第二節(jié)點分別到第一節(jié)點對k中的兩個所述第一節(jié)點之間的距離;
劃分單元,用于根據(jù)距離最小規(guī)則將各所述第二節(jié)點劃分到與各所述第二節(jié)點之間電氣距離最小的所述第一節(jié)點所在的孤島內(nèi);
第四判斷單元,用于判斷電磁環(huán)網(wǎng)上的各個所述第二節(jié)點是否全部劃分到同一孤島內(nèi),獲得第四判斷結(jié)果;
電磁環(huán)網(wǎng)解列方式確定單元,用于當所述第四判斷結(jié)果表示為全部劃分到同一孤島內(nèi),則需要將與各所述第二節(jié)點之間電氣距離最大的所述第一節(jié)點處變壓器斷開作為電磁環(huán)網(wǎng)的解列方式;當所述第四判斷結(jié)果表示為沒有全部劃分到同一孤島內(nèi),則將位于兩個不同孤島內(nèi)的相連的兩個所述第二節(jié)點之間斷開作為電磁環(huán)網(wǎng)的解列方式。
可選的,所述節(jié)點電氣距離公式為:
zij,equ=zii+zjj-2zij(2);
其中,zij,eq表示節(jié)點i、j之間的端口等值阻抗,zii為節(jié)點i的自阻抗,zjj為節(jié)點j的自阻抗,zij為節(jié)點i、j之間的互阻抗。
根據(jù)本發(fā)明提供的具體實施例,本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果:首先判斷電網(wǎng)是否需要解列;然后根據(jù)廣度優(yōu)先算法確定電磁環(huán)網(wǎng);根據(jù)所述電磁環(huán)網(wǎng)確定電磁環(huán)網(wǎng)的解列方式;按照預(yù)設(shè)的時間和順序?qū)λ鼋饬蟹绞竭M行解列;最后對解列后獲得的各孤島采取緊急措施,保證孤島穩(wěn)定運行。本發(fā)明綜合考慮電磁環(huán)網(wǎng)約束條件,不僅能完善現(xiàn)有的自適應(yīng)解列控制,還能提高電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方式,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實施例自適應(yīng)解列控制方法總體流程圖;
圖2為本發(fā)明實施例基于obdd的三階段法求解框架圖;
圖3為本發(fā)明實施例基于慢同調(diào)的解列控制方法求解框架圖;
圖4為本發(fā)明實施例自適應(yīng)解列控制方法局部流程圖;
圖5為本發(fā)明實施例兩節(jié)點間端口等值阻抗示意圖;
圖6為本發(fā)明實施例自適應(yīng)解列控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖;
圖7為本發(fā)明實施例7個節(jié)點連接圖;
圖8為本發(fā)明實施例庫灣到曲江具體距離圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方式進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的多個其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
本發(fā)明的目的是提供一種自適應(yīng)解列控制方法及系統(tǒng),綜合考慮電磁環(huán)網(wǎng)約束條件,以提高電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂,下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
本發(fā)明先明確幾個具有物理意義的名詞解釋,具體包括:解列、電磁環(huán)網(wǎng)、電氣距離。
解列:當發(fā)電機和電力系統(tǒng)其他部分之間、系統(tǒng)的一部分和系統(tǒng)其他部分之間失去同步并無法恢復(fù)同步時,將它們之間的聯(lián)系切斷,分成相互獨立、互不聯(lián)系的兩部分的技術(shù)措施,最終為維持電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行、防止事故擴大造成嚴重后果的重要措施。
電磁環(huán)網(wǎng):電磁環(huán)網(wǎng)也稱為高低壓電磁環(huán)網(wǎng),是指通過兩端變壓器磁回路的聯(lián)接,使得兩組不同電壓等級的線路并聯(lián)運行的現(xiàn)象。電磁環(huán)網(wǎng)中高壓線路的斷開導(dǎo)致潮流的轉(zhuǎn)移,很可能造成事故的進一步擴大。
電氣距離:電氣距離常用來描述節(jié)點之間或者節(jié)點與系統(tǒng)之間聯(lián)系的緊密程度,其定義方式非常多,可用等值阻抗矩陣中某些量之間的運算關(guān)系表示。如果某些節(jié)點之間電氣聯(lián)系緊密,電氣距離小,則應(yīng)該將這些節(jié)點劃分到同一個孤島上。
圖1為本發(fā)明實施例自適應(yīng)解列控制方法總體流程圖,如圖1所示。本發(fā)明實施例為了方便論述,所以將500kv節(jié)點稱為第一節(jié)點,將220kv節(jié)點稱為第二節(jié)點。
本發(fā)明自適應(yīng)解列控制方法具體包括以下步驟:
步驟100:當電網(wǎng)發(fā)生故障、在線監(jiān)測系統(tǒng)失穩(wěn)時,確定電網(wǎng)需要解列。
步驟200:基于有序二元決策圖obdd的三階段法或基于慢同調(diào)的解列控制方法確定各第一節(jié)點之間的解列方式。
步驟300:根據(jù)廣度優(yōu)先搜索算法確定電磁環(huán)網(wǎng)。
步驟400:根據(jù)所述電磁環(huán)網(wǎng)確定電磁環(huán)網(wǎng)的解列方式。
步驟500:按照開關(guān)預(yù)設(shè)的時間和順序?qū)λ鼋饬蟹绞竭M行解列獲得多個孤島。
步驟600:對各所述孤島進行處理,保證各所述孤島穩(wěn)定運行。
下面對各個步驟進行詳細介紹。
步驟200:基于有序二元決策圖obdd的三階段法或基于慢同調(diào)的解列控制方法確定各第一節(jié)點之間的解列方式。
圖2給出了基于obdd的三階段法求解框架圖,如圖2所示。所述基于有序二元決策圖obdd的三階段法確定各第一節(jié)點之間的解列方式的具體步驟為:
1)、調(diào)度中心進一步對當前的失穩(wěn)模式進行分析,在線識別出同調(diào)機群。
2)、確定各第一節(jié)點之間的解列方式。這一步是三階段法最關(guān)鍵的一部分,其采用的是“搜索+校驗”的思路。從圖2中可知,為了得到合理的解列斷面,搜索階段采用的約束條件為同調(diào)機群約束以及孤島功率平衡約束。前一個約束條件要求將異步機群隔離到不同的孤島上,這是解列策略可行的必要條件。后一個約束條件要求內(nèi)的電力供應(yīng)與負荷要大致相等,以保證負荷的供電。加入約束條件后,解列策略空間大大縮少。然后對每一個滿足約束條件的候選策略進行靜態(tài)穩(wěn)定校驗,得到有穩(wěn)態(tài)工作點的解即為合理的解列策略。
圖3為本發(fā)明實施例基于慢同調(diào)的解列控制方法求解框架圖,如圖3所示?;诼{(diào)的解列控制以電力系統(tǒng)線性化模型為基礎(chǔ)。首先推導(dǎo)電力系統(tǒng)的狀態(tài)方程組,得到狀態(tài)矩陣,接著求取狀態(tài)矩陣的特征根,進而對系統(tǒng)進行多時間尺度特性分析;如果系統(tǒng)的快慢模式分界線較為清晰,則系統(tǒng)適合解列。接著選取系統(tǒng)的慢模式組,對系統(tǒng)節(jié)點進行慢同調(diào)分群。解列斷面選擇的基本思路是,在電力系統(tǒng)發(fā)生大擾動導(dǎo)致系統(tǒng)失穩(wěn)的情況下,將實際分群與慢同調(diào)分群結(jié)果進行對比,如果兩者吻合,則可以在慢同調(diào)群之間的弱連接線路處解列,否則將根據(jù)機組實際分群情況確定解列斷面??梢?,所述基于慢同調(diào)的解列控制方法確定各第一節(jié)點之間的解列方式的具體步驟包括:
1)、盡力系統(tǒng)線性化模型,進行特征分析。
2)、選取系統(tǒng)慢模式,系統(tǒng)節(jié)點慢同調(diào)分群。
3)、識別同調(diào)群之間弱連接線路。
4)、故障后,根據(jù)具體的失穩(wěn)模式確定各第一節(jié)點之間的解列方式。
步驟300:根據(jù)廣度優(yōu)先搜索算法確定電磁環(huán)網(wǎng)。
圖4為本發(fā)明實施例自適應(yīng)解列控制方法局部流程圖,如圖4所示。所述根據(jù)廣度優(yōu)先搜索算法確定電磁環(huán)網(wǎng),具體步驟包括:
步驟301:獲取n個第一節(jié)點,根據(jù)n個所述第一節(jié)點確定n(n-1)/2個第一節(jié)點對。
步驟302:以各所述第一節(jié)點為初始起點,根據(jù)廣度優(yōu)先搜索算法依次確定與各所述第一節(jié)點相連的節(jié)點。
步驟303:任意選取第一節(jié)點對k,根據(jù)與各所述第一節(jié)點相連的節(jié)點確定第一節(jié)點對k內(nèi)的兩個所述第一節(jié)點之間的連通路徑,其中1≤k≤n(n-1)/2,k取整數(shù)。
步驟304:判斷所述連通路徑是否存在非最短路徑;若存在,則執(zhí)行步驟305;否則執(zhí)行步驟306;
步驟305:判斷在所述非最短路徑上是否存在第二節(jié)點;若是,則所述非最短路徑為電磁環(huán)網(wǎng),并執(zhí)行步驟306;否則執(zhí)行步驟306。
步驟306:剔除第一節(jié)點對k,判斷剩余第一節(jié)點對的個數(shù)是否大于0;若是,則執(zhí)行步驟303;否則選取所有的電磁環(huán)網(wǎng)。
步驟400:根據(jù)所述電磁環(huán)網(wǎng)確定電磁環(huán)網(wǎng)的解列方式。
圖5為本發(fā)明實施例兩節(jié)點間端口等值阻抗示意圖,如圖5所示。節(jié)點之間電氣距離的定義方式很多,本發(fā)明節(jié)點i、j之間電氣距離定義為兩點之間的端口等值阻抗zij,equ。在i、j組成的二端口網(wǎng)絡(luò)中,輸入單位電流eij,用兩點之間端口電壓uij除以電流eij就能得到端口等值阻抗zij,equ,具體詳見以下公式:
zij,equ=uij/eij=uij(1);
根據(jù)疊加原理,二端口等值阻抗用節(jié)點等值阻抗來表示,具體的節(jié)點電氣距離公式為:
zij,equ=zii+zjj-2zij(2);
其中,zij,eq表示節(jié)點i、j之間的端口等值阻抗,zii為節(jié)點i的自阻抗,zjj為節(jié)點j的自阻抗,zij為節(jié)點i、j之間的互阻抗。
所述所述根據(jù)所述電磁環(huán)網(wǎng)確定電磁環(huán)網(wǎng)的解列方式,具體步驟包括:
步驟401:根據(jù)節(jié)點電氣距離公式確定各所述電磁環(huán)網(wǎng)中的各所述第二節(jié)點分別到第一節(jié)點對k中的兩個所述第一節(jié)點之間的距離。
步驟402:根據(jù)距離最小規(guī)則將各所述第二節(jié)點劃分到與各所述第二節(jié)點之間電氣距離最小的所述第一節(jié)點所在的孤島內(nèi)。
步驟403:判斷電磁環(huán)網(wǎng)上的各個所述第二節(jié)點是否全部劃分到同一孤島內(nèi),獲得第四判斷結(jié)果。
步驟404:當所述第四判斷結(jié)果表示為全部劃分到同一孤島內(nèi),則需要將與各所述第二節(jié)點之間電氣距離最大的所述第一節(jié)點處變壓器斷開作為電磁環(huán)網(wǎng)的解列方式;當所述第四判斷結(jié)果表示為沒有全部劃分到同一孤島內(nèi),則將位于兩個不同孤島內(nèi)的相連的兩個所述第二節(jié)點之間斷開作為電磁環(huán)網(wǎng)的解列方式。
步驟500:按照開關(guān)預(yù)設(shè)的時間和順序?qū)λ鼋饬蟹绞竭M行解列。
由于電網(wǎng)中各個鏈路的重要度不同,所以本發(fā)明根據(jù)各鏈路的重要程度設(shè)定開關(guān)執(zhí)行的時間和順序,因此本發(fā)明按照開關(guān)預(yù)設(shè)的時間和順序?qū)λ鼋饬蟹绞竭M行解列。
步驟600:對各所述孤島進行處理,保證各所述孤島穩(wěn)定運行。
對解列后獲得的孤島采取進行處理,所述處理方法具體包括:切機切負荷、調(diào)整發(fā)電機頻率。當孤島內(nèi)發(fā)電大于負荷的時候,切除部分發(fā)電機,當負荷大于發(fā)電的時候,切除部分負荷。當孤島系統(tǒng)頻率偏大或偏小時,調(diào)整發(fā)電機頻率,維持孤島頻率穩(wěn)定。
圖6為本發(fā)明實施例自適應(yīng)解列控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,如圖6所示,所述系統(tǒng)包括:第一確定模塊1、第四確定模塊2、第二確定模塊3、第三確定模塊4、解列模塊5、緊急措施采取模塊6。
第一確定模塊1,用于當電網(wǎng)發(fā)生故障、在線監(jiān)測系統(tǒng)失穩(wěn)時,確定電網(wǎng)需要解列。
第四確定模塊2,用于基于有序二元決策圖obdd的三階段法或基于慢同調(diào)的解列控制方法確定各第一節(jié)點之間的解列方式;所述第一節(jié)點為500kv節(jié)點。
第二確定模塊3,用于根據(jù)廣度優(yōu)先搜索算法確定電磁環(huán)網(wǎng)。所述第二確定模塊,具體包括:第一節(jié)點對確定單元、節(jié)點確定單元、連通路徑確定單元、第一判斷單元、第二判斷單元、第三判斷單元、選取單元。
第一節(jié)點對確定單元,用于獲取n個第一節(jié)點,根據(jù)n個所述第一節(jié)點確定n(n-1)/2個第一節(jié)點對。
節(jié)點確定單元,用于以各所述第一節(jié)點為初始起點,根據(jù)廣度優(yōu)先搜索算法依次確定與各所述第一節(jié)點相連的節(jié)點。
連通路徑確定單元,用于任意選取第一節(jié)點對k,根據(jù)與各所述第一節(jié)點相連的節(jié)點確定第一節(jié)點對k內(nèi)的兩個所述第一節(jié)點之間的連通路徑,其中1≤k≤n(n-1)/2,k取整數(shù)。
第一判斷單元,用于判斷所述連通路徑是否存在非最短路徑,獲得第一判斷結(jié)果。
第二判斷單元,用于當所述第一判斷結(jié)果為是時,判斷在所述非最短路徑上是否存在第二節(jié)點,獲得第二判斷結(jié)果;所述第二節(jié)點為220kv節(jié)點。
第三判斷單元,用于當所述第一判斷結(jié)果和所述第二判斷結(jié)果均為是時,確定所述非最短路徑為電磁環(huán)網(wǎng),并剔除所述第一節(jié)點對k,判斷剩余第一節(jié)點對的個數(shù)是否大于0,獲得第三判斷結(jié)果;當所述第一判斷結(jié)果和所述第二判斷結(jié)果至少一個結(jié)果為否時,剔除所述第一節(jié)點對k,判斷剩余第一節(jié)點對的個數(shù)是否大于0,獲得第三判斷結(jié)果。
選取單元,用于當所述第三判斷結(jié)果為是時,重新選取第一節(jié)點對k;當所述第三結(jié)果為否時,選取所有的電磁環(huán)網(wǎng)。
第三確定模塊4,用于根據(jù)所述電磁環(huán)網(wǎng)確定電磁環(huán)網(wǎng)的解列方式。所述第三確定模塊,具體包括:節(jié)點間距離確定單元、劃分單元、第四判斷單元、電磁環(huán)網(wǎng)解列方式確定單元。
節(jié)點間距離確定單元,用于根據(jù)節(jié)點電氣距離公式確定各所述電磁環(huán)網(wǎng)中的各所述第二節(jié)點分別到第一節(jié)點對k中的兩個所述第一節(jié)點之間的距離。
所述節(jié)點電氣距離公式為:
zij,equ=zii+zjj-2zij(2);
其中,zij,eq表示節(jié)點i、j之間的端口等值阻抗,zii為節(jié)點i的自阻抗,zjj為節(jié)點j的自阻抗,zij為節(jié)點i、j之間的互阻抗。
劃分單元,用于根據(jù)距離最小規(guī)則將各所述第二節(jié)點劃分到與各所述第二節(jié)點之間電氣距離最小的所述第一節(jié)點所在的孤島內(nèi)。
第四判斷單元,用于判斷電磁環(huán)網(wǎng)上的各個所述第二節(jié)點是否全部劃分到同一孤島內(nèi),獲得第四判斷結(jié)果。
電磁環(huán)網(wǎng)解列方式確定單元,用于當所述第四判斷結(jié)果表示為全部劃分到同一孤島內(nèi),則需要將與各所述第二節(jié)點之間電氣距離最大的所述第一節(jié)點處變壓器斷開作為電磁環(huán)網(wǎng)的解列方式;當所述第四判斷結(jié)果表示為沒有全部劃分到同一孤島內(nèi),則將位于兩個不同孤島內(nèi)的相連的兩個所述第二節(jié)點之間斷開作為電磁環(huán)網(wǎng)的解列方式。
解列模塊5,用于按照開關(guān)預(yù)設(shè)的時間和順序?qū)λ鼋饬蟹绞竭M行解列,獲得多個孤島。
緊急措施采取模塊6,用于對各所述孤島進行處理,保證孤島穩(wěn)定運行。
本發(fā)明中的自適應(yīng)解列控制方法能夠自動適應(yīng)系統(tǒng)運行方式的變化,不管是拓撲結(jié)構(gòu)的變化還是潮流狀態(tài)的改變都具有很好適應(yīng)性。
案例1:
自適應(yīng)解列控制通過在初始的決策空間中不斷加入約束條件,逐步得到解列策略??紤]的約束條件有同調(diào)約束、孤島功率平衡約束、靜態(tài)穩(wěn)定約束等,基于obdd的三階段法可確定各第一節(jié)點之間的解列方式。工程實際中,解列裝置一般安裝于較高電壓等級的線路上,即第一節(jié)點線路,因此基于obdd的三階段法只能確定第一節(jié)點線路是否開斷。如果第一節(jié)點-第二節(jié)點線路之間存在電磁環(huán)網(wǎng),而得到的解列策略剛好在電磁環(huán)網(wǎng)第一處斷開,還需要給出相應(yīng)第二節(jié)點線路的解列方式。
圖7給出了7個節(jié)點之間的連接圖,以圖7為例,本發(fā)明采用廣度優(yōu)先搜索發(fā)搜索與各第一節(jié)點相連的節(jié)點,假設(shè)v0、v1、v2、v3均為第一節(jié)點,即500kv節(jié)點,v4、v5、v6均為第二節(jié)點,即220kv節(jié)點,采用廣度優(yōu)先算法進行搜索,先搜索得到4個第一節(jié)點,并以4個第一節(jié)點為初始節(jié)點,即以v0、v1、v2、v3為初始節(jié)點,遍歷相連節(jié)點。在遍歷過程中,不再考慮已經(jīng)找到的節(jié)點。以v0為例進行詳細描述,第一次搜索找到v0相連節(jié)點{v1,v2,v4};第二次搜索,找到v2相連節(jié)點{v0,v1,v5},找到v1相連節(jié)點{v0,v2,v3},找到v4相連節(jié)點{v0,v6},除去已經(jīng)找到的節(jié)點,第二次搜索找到的新節(jié)點有{v3,v5,v6};第三次搜索沒有找到新節(jié)點,所以與v0相連的節(jié)點為{v1,v2,v4,v3,v5,v6}。同理可找到分別與v1、v2、v3相鄰的節(jié)點為{v0,v2,v4,v3,v5,v6}、{v0,v1,v5,v3,v4,v6}、{v1,v0,v2,v4,v5,v6}。以v0、v2為第一節(jié)點對,確定第一節(jié)點對內(nèi)的兩個第一節(jié)點v0、v2之間的連通路徑有3條,即v0-v2、v0-v1-v2、v0-v4-v6-v5-v2,因為v0-v4-v6-v5-v2連通路徑不是最短路徑且存在3個第二節(jié)點,所以v0-v4-v6-v5-v2為電磁環(huán)網(wǎng)。(因為v0-v2和v0-v1-v2之間的連通路徑屬于第一節(jié)點之間連通,所以第一節(jié)點之間的具體解列方式根據(jù)obdd的三階段法確定各第一節(jié)點之間的解列方式),同理可確定其他第一節(jié)點對內(nèi)的第一節(jié)點之間是否存在電磁環(huán)網(wǎng)。
采用節(jié)點電氣距離公式(2)分別計算第二節(jié)點v4、v5、v6與第一節(jié)點v0、v2之間的電氣距離,并將節(jié)點劃分到電氣距離更小的節(jié)點所在的孤島內(nèi),比如第二節(jié)點v4、v6與v0之間的電氣距離更小,說明第二節(jié)點v4、v6與v0之間聯(lián)系更為緊密,則將這兩個節(jié)點歸到v0所在孤島內(nèi),第二節(jié)點v5與節(jié)點v2之間的電氣距離更小,則將這個節(jié)點歸到第一節(jié)點v2所在孤島內(nèi),因此將在第二節(jié)點v5與v6斷開作為電磁環(huán)網(wǎng)的具體解列方式。(如第二節(jié)點v4、v5、v6均與v0之間的電氣距離更小,說明第二節(jié)點v4、v5、v6均與v0之間聯(lián)系更為緊密,則將這三個節(jié)點歸到v0所在孤島內(nèi),此時需要將v2-v5之間的變壓器斷開,這種情況在實際電網(wǎng)中幾乎不可能發(fā)生,因為變壓器的阻抗很小,v2、v5之間的電氣聯(lián)系很緊密,v5、v6均為電力線路,阻抗一般較大,所以v5一般情況下會屬于v2。)。
案例2:
本發(fā)明中的具體實施例采用廣東電網(wǎng)2015年夏大數(shù)據(jù)首先,采用廣度優(yōu)先搜索算法找到廣東電網(wǎng)的電磁環(huán)網(wǎng)一共23處,其具體詳見表1。
表1廣東電網(wǎng)的電磁環(huán)網(wǎng)
根據(jù)表1,判斷23處的節(jié)點是否需要斷開。本發(fā)明以其中一處即庫灣與曲江之間存在電磁環(huán)網(wǎng)為例進行分析。如果要將庫灣、曲江劃分到不同的孤島上除了斷開兩者之間的第一節(jié)點線路,還需要斷開第二節(jié)點線路。具體計算了月亮灣、朗新、韶關(guān)a廠分別與庫灣、曲江節(jié)點的電氣距離,如圖8所示。
表2第二通路上節(jié)點與兩端第一節(jié)點電氣距離
由表2和圖8可知,月亮灣節(jié)點與庫灣節(jié)點電氣距離更小,聯(lián)系更緊密,因此將月亮灣節(jié)點與庫灣節(jié)點劃分為同一孤島;而朗新節(jié)點、韶關(guān)a廠與曲江電氣距離更小,聯(lián)系更為緊密,因此將朗新節(jié)點、韶關(guān)a廠與曲江電氣劃分為同一孤島;因為月亮灣節(jié)點、朗新節(jié)點、韶關(guān)a廠為第二節(jié)點,所以需要將斷開月亮灣-朗新雙回線以及月亮灣-韶關(guān)a廠雙回線斷開。
本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述,每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處,各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的系統(tǒng)而言,由于其與實施例公開的方法相對應(yīng),所以描述的比較簡單,相關(guān)之處參見方法部分說明即可。
本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述,以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想;同時,對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員,依據(jù)本發(fā)明的思想,在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處。綜上所述,本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。