1包括： 所述输电断面是指电力系统中连接不同区域的用于功率传输的元件组合，其组成包括 交流线路和交流变压器；电力系统输电断面Ctf定义为一组支路构成的集合，将电力系统分 为互不连通的两部分，电力系统输电断面Ctf表示为： Ctf={Bi,I32,...,BN} 若电力系统Ω A经断面流入电力系统Ωβ的总功率Ρ?为正，则称Ω A为该断面的送端系 统，Ωβ为受端系统;若断面中某支路的潮流是由Ωα流入Ωβ，其值为正，反之则为负，得到断 面功率向量Pc如下： Pc= [Pb,i,Pb,2,…，Ρβ,ν] 若断面前k条支路的潮流为正化^ Ν)，则有：式中：巧和巧分别为具有正、负潮流支路的功率;Bi={Fi，Ti}为输电断面的第i条支 路，FiE Ωα,ΤιΕ Ωβ分别为支路的起始节点和终止节点;N为构成该断面的支路数;Ρβ,ι为输 电断面的第i条支路的功率； 所述在线状态估计是根据在线获取的电网量测数据，采用适当的统计学方法估计动态 电力系统内部状态； 所述调管范围是指本级电网调度中屯、管辖的各电压等级发输变电设备，包括发电机、 交流线路、母线、变压器和开关刀闽。3. 如权利要求1所述的断面有功控制策略分析方法，其特征在于，所述步骤1-2包括W 下步骤： (1) 读取断面组成支路信息，将在线状态估计数据的网络拓扑模型中所有断面支路进 行开断，形成新的网络拓扑模型； (2) 进行网络拓扑分析，重新形成电气岛信息、母线信息、发电机信息； (3) 在新的网络拓扑模型中，捜索断面送端母线所在的电气岛，结合送端电网调管范 围，生成断面送端电源区的控制发电机节点集;捜索断面受端母线所在的电气岛，结合受端 电网调管范围，生成断面受端电源区的控制发电机节点集。4. 如权利要求1所述的断面有功控制策略分析方法，其特征在于，所述步骤2中，合理安 全原则是指:①保证在线稳定裕度评估的合理性，即在线传输极限计算过程反映电网的特 征和生产需求，考虑包括网络拓扑、负荷增长和发电机组开停机因素;②保证在线稳定裕度 评估的安全性，即在线传输极限计算结果必须保证实际出现的运行方式安全，在断面功率 调整过程不断朝系统失稳的方向发展，确保最终得到的断面潮流为最严重运行工况的极限 功率； 所述直流潮流灵敏度是指:基于直流潮流方程的灵敏度指标，用于表征潮流方程变量 之间的线性关系；发电机输出功率转移分布因子GSDF作为一种灵敏度，用于分析由于发电 机有功输出功率变化引起的断面支路潮流的变化量;对任一断面Ctf，其GSDF矩阵表示为Mg， Mg的行对应系统中可调控的发电机节点，列则对应断面的相应支路，如下式所示：发电机输出功率转移分布因子GSDF的计算公式如下：所述断面综合灵敏度，是W节点对断面内各支路的灵敏度为基础，根据不同支路的负 载率差异确定权重，合成一个综合灵敏度，W此反映该节点对各支路负载率提高的总体作 用;综合灵敏度反映了不同的控制变量对同一断面总功率的控制能力，同时能满足各支路 潮流变动趋于恶化的定向要求，其值越大，调节效果越明显，调节量相应越大；式中，>\.Λ-为发电机输出功率转移分布因子;N为断面支路数;ng为参与调控的发电机 节点数;xk为支路k的电抗；馬_,. =M[X，Xi为X的第i个列矢量，X为直流潮流中Bo的逆矩 阵;Bo为Wl/x为支路参数建立的ηΧη阶节点电纳矩阵;Pl(i)是节点i的综合灵敏度;Sli是 节点i对断面支路L的灵敏度;OL是断面支路L对应的权重，与各支路负载率大小有关。5.如权利要求1所述的断面有功控制策略分析方法，其特征在于，所述步骤3中包括W 下步骤： 步骤3-1中，根据综合灵敏度和发电机调节约束对断面控制发电机集合进行筛选，生成 送端可调发电机集合和受端可调发电机集合； 1) 判断送端控制发电机集中各发电机节点的综合灵敏度，将负灵敏度的节点从控制发 电机集中剔除，只保留使断面功率增长的加出力机组;在受端控制发电机集合中，剔除正灵 敏度的节点，只保留使断面功率增长的减出力机组； 2) 计算控制发电机的调节裕度Ti，并将调节裕度低的机组从控制发电机集中剔除，最 终生成参与断面调整的可调发电机集合;调节裕度丫 1的公式如下：式中，巧为控制发电机i的初始有功功率，巧W为控制发电机的有功调节上限，r为筛 选可调发电机的阔值，设为0.0001; 步骤3-2中，根据综合灵敏度大小对可调发电机集合进行优先级排序，按照可调发电机 节点对断面支路负载率作用的大小划分出控制优先等级： a. 当可调发电机节点对输电断面的综合灵敏度绝对值大于口槛值λ1时，该节点就分为 第1级控制节点;λ1取0.05; b. 当可调发电机节点对输电断面的综合灵敏度绝对值大于口槛值λ2且小于口槛值λ1 时，该节点可分为第2级控制节点;λ2取0.005; C.将所有可调发电机节点统归为第3级节点； 在调整过程中，先在少量的控制优先级别高的节点集合中寻找控制策略，当不能完全 使断面功率增长至极限时，再扩大捜索范围，允许控制优先级别低的节点参与调整，在更多 的控制节点中寻找最终使断面功率增长至极限的控制策略。6.如权利要求1所述的断面有功控制策略分析方法，其特征在于，所述步骤4中，计算可 调发电机的功率调整量，生成在线稳定裕度评估的断面有功控制策略;根据反向等量配对 原则，计算分析送受端区域中参与调节的发电机、调节次序和调节量范围； 按照断面各支路热稳极限，计算断面极限功率的理想值，计算公式如下：式中，g为断面极限功率的理想值，巧Γ为断面支路的热稳极限；巧和尽分别为具有 正、负潮流支路的功率； 所述反向等量配对原则是指为每一个加出力的节点都找到一个与之配对的减出力节 点，反之亦然;每一配对的节点加减出力值相等； 将控制节点分类后，根据每个节点的综合灵敏度的绝对值大小进行排序，得到加出力 类节点的操作序列和减出力类节点的操作序列，实际调整时遵循W下原则： a. 分别从综合灵敏度绝对值最大的加出力点和减出力点开始调整； b. 每一个加出力点i都有一个减出力点j与其联合配对调整，二者的调整量相等;为了 使断面功率增长至极限，节点ij需要调整的控制量为Δ Pyti，其计算如下： APyti= ΔΡ?/ΡΙι 式中，Δ Ρ?为断面功率的理想增长量，Δ尸,=巧-C ; Pli为出力点i的功率； 节点U会受到自身的限制，即节点i的可加量ΜΓ和节点j的可减量，节点U的实 际调节量是上述Ξ者的最小值：C.一个节点和多个节点进行配对调整;每调整一步，就重新修正节点的出力，并利用灵 敏度关系修正各支路的潮流。
【专利摘要】本发明涉及一种用于在线稳定裕度评估的断面有功控制策略分析方法，包括：确定输电断面组成、在线状态估计数据和调管范围，进行网络拓扑分析，自动生成断面送端区域、受端区域和控制发电机集合；根据在线稳定裕度评估的合理安全原则，采用直流潮流计算每个断面支路的灵敏度，并生成断面有功综合灵敏度；根据综合灵敏度大小对断面控制发电机集合进行筛选，综合考虑发电机实际出力、运行状态和可调出力上限约束条件，搜索生成送端可调发电机和受端可调发电机集合；计算可调发电机的功率调整量，生成在线稳定裕度评估的断面有功控制策略。本发明用于解决现有在线稳定裕度评估功能较多地依赖调度专家离线计算经验而无法自适应电网运行方式变化的问题。
【IPC分类】G06Q50/06, G06F17/50, G06Q10/06, H02J3/00
【公开号】CN105574238
【申请号】CN201510920855
【发明人】谢昶, 顾雨嘉, 鲁广明, 田蓓, 吕颖, 李旭涛, 牛琳琳, 高峰, 李伟, 严剑峰, 于之虹, 史东宇, 解梅, 戴红阳, 江兴凌, 康建东, 邱健, 陆俊, 刘宇星
【申请人】中国电力科学研究院, 国网宁夏电力公司电力科学研究院, 国家电网公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月11日