一种风电并网系统连锁故障控制的方法及装置与流程

本技术涉及电力系统控制，具体而言，涉及一种风电并网系统连锁故障控制的方法及装置。

背景技术：

1、近年来，电力系统的大停电事故频发，经过分析可知大部分大停电事故是由随机故障导致系统进入不正常运行状态，进而使电网组件相继故障的恶性连锁反应所引起的。

2、目前申请人发现针对系统连锁故障防控策略的研究大多忽略了故障发生后直至控制措施生效前这一短暂时期内的安全约束，可能出现在控制过程中就已诱发了线路相继停运的连锁反应，后续控制难度增加甚至无法控制的情况。随着规模风电并网规模增加，一方面风电无法参与系统功率调节，只依靠少部分传统机组参与控制，存在可调度容量不足及爬坡时间过长等缺点；另一方面受风电出力不确定影响，元件运行可靠性下降，系统发生连锁故障风险增加且传播时间加快。

3、因此，如何提供一种高效的风电并网系统连锁故障控制的方法的技术方案成为亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术的一些实施例的目的在于提供一种风电并网系统连锁故障控制的方法及装置，通过本技术的实施例的技术方案可以实现对风电并网系统连锁故障的有效控制，效率较高且成本较低。

2、第一方面，本技术的一些实施例提供了一种风电并网系统连锁故障控制的方法，包括：确定风电并网系统中的故障线路和线路故障时长；基于所述故障线路、所述线路故障时长和双层阻断控制模型，获取控制方案，其中，所述双层阻断控制模型包括：慢速校正控制模型和快速校正控制模型，所述控制方案用于控制所述风电并网系统的运行状态。

3、本技术的一些实施例通过获取到故障线路和线路故障时长后，结合双层阻断控制模型可以得到控制方案，以此可以实现对风电并网系统连锁故障的有效控制，效率较高且成本较低。

4、在一些实施例，所述确定风电并网系统中的故障线路和线路故障时长，包括：获取所述风电并网系统中各线路的潮流极限值；将所述各线路的潮流极限值输入至线路停运概率模型和线路故障时长模型，得到各线路故障概率和各线路故障时长；通过所述各线路故障概率，预测出所述故障线路，并从所述各线路故障时长中得到与所述故障线路对应的所述线路故障时长，其中，所述故障线路中包括至少一条故障线路，一条故障线路对应一个线路故障时长。

5、本技术的一些实施例通过各线路的潮流极限值和线路停运概率模型以及线路故障时长模型可以预测出故障线路和线路故障时长，预测准确度较高。

6、在一些实施例，所述慢速校正控制模型用于通过调整所述风电并网系统中的机组出力控制所述风电并网系统的运行状态，所述快速校正控制模型用于通过调度储能电站控制所述风电并网系统的运行状态。

7、本技术的一些实施例通过慢速校正控制模型和快速校正控制模型实现对故障线路的分开控制，效率较高，成本较低且保证了电力系统的安全性。

8、在一些实施例，所述基于所述故障线路、所述线路故障时长和双层阻断控制模型，获取控制方案，包括：循环执行如下操作，直至调度时间的校验结果为通过时，输出所述控制方案：基于所述故障线路中第m条故障线路的关联参量，得到所述慢速校正控制模型，并求解所述慢速校正控制模型，得到所述调度时间；对所述调度时间进行校验，获取校验结果；在所述校验结果为不通过的情况下，基于所述关联参量，得到所述快速校正控制模型，并求解所述快速校正控制模型，得到调整出力目标值，其中，所述控制方案包括所述调整出力目标值；利用所述调整出力目标值更新所述风电并网系统的运行状态，并另m＝m+1。

9、本技术的一些实施例通过对慢速校正控制模型进行求解得到调度时间，在调度时间未通过校验的情况下，采用快速校正控制模型快速输出调整出力目标值，实现对风电并网系统的快速控制，如此循环直至调度时间校验通过后，不需要快速校正控制模型进行控制，可以节约经济成本的同时有效避免了风电并网系统发生连锁故障。

10、在一些实施例，所述基于所述故障线路中第m条故障线路的关联参量，得到所述慢速校正控制模型，并求解所述慢速校正控制模型，得到所述调度时间，包括：构建与所述第m条故障线路的关联参量相关的第一目标函数和第一运行约束条件集，其中，所述第一目标函数和所述第一运行约束条件集构成所述慢速校正控制模型；对所述第一目标函数进行线性处理，得到第一线性目标函数；利用所述第一运行约束条件集对所述第一线性目标函数求解，得到所述调度时间。

11、本技术的一些实施例通过构建第一目标函数和第一运行约束条件，并对第一目标函数进行处理后求解得到调度时间，可以提升求解效率和准确度。

12、在一些实施例，所述对所述调度时间进行校验，获取校验结果，包括：若确认所述调度时间大于所述第m条故障线路对应的线路故障时长，则所述校验结果为不通过，否则所述校验结果为通过。

13、本技术的一些实施例通过调度时间和线路故障时长进行对比校验，可以确认慢速校正控制模型的方案是否可行，有效避免了风电并网系统发生连锁故障。

14、在一些实施例，所述基于所述关联参量，得到所述快速校正控制模型，并求解所述快速校正控制模型，得到调整出力目标值，包括：构建与所述关联参量相关的第二目标函数和第二运行约束条件集，其中，所述第二目标函数和所述第二运行约束条件集构成所述快速校正控制模型；对所述第二目标函数进行线性处理，得到第二线性目标函数；利用所述第二运行约束条件集对所述第二线性目标函数求解，得到所述调整出力目标值。

15、本技术的一些实施例通过构建第二目标函数和第二运行约束条件，并对第二目标函数进行线性处理后求解得到调整出力目标值，可以提升求解效率和准确度，快速实现对风电并网系统的安全恢复控制。

16、在一些实施例，所述关联参量包括如下中的至少一种：所述第m条故障线路的上调功率和下调功率、故障发展概率、调度成本系数、所述第m条故障线路风电场的弃风量、储能电站的注入功率和负荷节点的削减负荷量。

17、本技术的一些实施例通过多种类型的关联参量，可以得到较优的控制方案。

18、在一些实施例，所述线性处理的方式包括：机会约束规划处理和交流最优潮流方程约束非线性处理。

19、本技术的一些实施例通过多种方式对第一目标函数和第二目标函数处理，便于求解。

20、第二方面，本技术的一些实施例提供了一种风电并网系统连锁故障控制的装置，包括：故障确定模块，用于确定风电并网系统中的故障线路和线路故障时长；方案确定模块，用于基于所述故障线路、所述线路故障时长和双层阻断控制模型，获取控制方案，其中，所述双层阻断控制模型包括：慢速校正控制模型和快速校正控制模型，所述控制方案用于控制所述风电并网系统的运行状态。

21、第三方面，本技术的一些实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时可实现如第一方面任一实施例所述的方法。

22、第四方面，本技术的一些实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述程序时可实现如第一方面任一实施例所述的方法。

23、第五方面，本技术的一些实施例提供一种计算机程序产品，所述的计算机程序产品包括计算机程序，其中，所述的计算机程序被处理器执行时可实现如第一方面任一实施例所述的方法。