計及負荷轉供措施的電網設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供措施的電網設備過載輔助決策計算方法，屬于電力系統(tǒng)運行控制【技術領域】。本發(fā)明根據設備的狀態(tài)，確定負荷轉供候選措施集；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，并在此基礎上確定解決過載問題的發(fā)電機、負荷有功調整措施的最大調整量；然后，根據有功調整的計算精度形成發(fā)電機、負荷調整方案，得到計算方案，根據各方案的校核結果確定最終的輔助決策措施。本發(fā)明在負荷轉供措施基礎上追加有功調整措施，減少發(fā)電機調整量和壓負荷量，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濟性和過載輔助決策的計算速度。
【專利說明】計及負荷轉供措施的電網設備過載輔助決策計算方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)運行控制【技術領域】，更準確地說，本發(fā)明涉及一種適用于計及負荷轉供措施的電網設備過載輔助決策計算方法。
【背景技術】
[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。當電網當前狀態(tài)和預想故障下出現(xiàn)過載問題時，通過過載輔助決策，能夠在線計算發(fā)電機、負荷有功調整措施。
[0003]相比有功調整措施，負荷轉供措施控制代價更小，操作簡單，調整速度快。根據線路和變壓器的投停狀態(tài)、檢修狀態(tài)及相鄰廠站內設備的運行狀態(tài)，可以在線識別負荷轉供候選措施集。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整量。因此，本發(fā)明旨在通過計及負荷轉供措施減少發(fā)電機調整量和壓負荷量，提高過載輔助決策措施的經濟性。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是:根據設備的運行狀態(tài)，在線識別負荷轉供候選措施集，在可投運設備轉供負荷的基礎上追加有功調整措施，減少發(fā)電機調整量和壓負荷量，提高過載輔助決策措施的經濟性。
[0005]具體地說，本發(fā)明是采用以下的技術方案來實現(xiàn)的，包括下列步驟:
[0006]I)將電網當前狀態(tài)下過載安全裕度小于設定門檻值η。"的設備和預想故障下過載安全裕度小于設定門檻值的設備加入到過載設備集中，將預想故障下設備過載安全裕度最小值小于設定門檻值的預想故障加入到關鍵故障集中，若過載設備集中有過載設備，則進入步驟2);否則，結束本方法；
[0007]所述設備是指線路和變壓器；
[0008]2)若閉合與處于停運且檢修結束狀態(tài)的設備直接相連的開關刀閘組就能夠將設備投入運行，且該設備直接相連的節(jié)點與過載設備集中設備直接相連的節(jié)點屬于同一個電氣島，則將該設備加入可投運設備集中，若可投運設備集中有可投運設備，則進入步驟3)；否則，進入步驟6)；
[0009]3)分別針對可投運設備集中各個可投運設備，采用直流潮流估算可投運設備投運后過載設備集中各個設備的過載安全裕度，并計算可投運設備的綜合性能指標，若過載設備集中所有設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備投運后過載設備集中各個設備的過載安全裕度，并計算可投運設備的綜合性能指標，若過載設備集中存在過載安全裕度小于的設備，則進入步驟5);否則，將綜合性能指標最大的可投運設備作為最終控制措施并結束本方法；[0012]5)選取綜合性能指標大于給定門檻值的可投運設備作為待校核的可投運設備，進入步驟6)；
[0013]6)若存在待校核的可投運設備，則分別在每個投運設備措施轉供負荷的基礎上確定解決過載問題的發(fā)電機、負荷有功調整措施的最大調整量，否則直接確定解決過載問題的發(fā)電機、負荷有功調整措施的最大調整量；
[0014]7)根據發(fā)電機、負荷有功調整措施的最大調整量和有功調整的計算精度形成發(fā)電機、負荷調整方案，若存在待校核的可投運設備，則將待校核的可投運設備與發(fā)電機、負荷調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、負荷調整方案作為需要交流潮流校核的計算方案，根據控制措施的控制代價由小到大的順序對計算方案進行排序，通過并行計算對各方案進行針對無故障和關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束本方法；否則，結束本方法。
[0015]上述技術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當前狀態(tài)下和預想故障下第j個設備的過載安全裕度:
[0016]當?shù)趈個設備為線路時，通過公式(I)計算過載安全裕度η」:
[0017]
【權利要求】
1.計及負荷轉供措施的電網設備過載輔助決策計算方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)將電網當前狀態(tài)下過載安全裕度小于設定門檻值的設備和預想故障下過載安全裕度小于設定門檻值的設備加入到過載設備集中，將預想故障下設備過載安全裕度最小值小于設定門檻值的預想故障加入到關鍵故障集中，若過載設備集中有過載設備，則進入步驟2);否則，結束本方法； 所述設備是指線路和變壓器； 2)若閉合與處于停運且檢修結束狀態(tài)的設備直接相連的開關刀閘組就能夠將設備投入運行，且該設備直接相連的節(jié)點與過載設備集中設備直接相連的節(jié)點屬于同一個電氣島，則將該設備加入可投運設備集中，若可投運設備集中有可投運設備，則進入步驟3);否貝U，進入步驟6)； 3)分別針對可投運設備集中各個可投運設備，采用直流潮流估算可投運設備投運后過載設備集中各個設備的過載安全裕度，并計算可投運設備的綜合性能指標，若過載設備集中所有設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備投運后過載設備集中各個設備的過載安全裕度，并計算可投運設備的綜合性能指標，若過載設備集中存在過載安全裕度小于Π ^的設備，則進入步驟5);否則，將綜合性能指標最大的可投運設備作為最終控制措施并結束本方法； 5)選取綜合性能指標大于給定門檻值的可投運設備作為待校核的可投運設備，進入步驟6)；` 6)若存在待校核的可投運設備，則分別在每個投運設備措施轉供負荷的基礎上確定解決過載問題的發(fā)電機、負荷有功調整措施的最大調整量，否則直接確定解決過載問題的發(fā)電機、負荷有功調整措施的最大調整量； 7)根據發(fā)電機、負荷有功調整措施的最大調整量和有功調整的計算精度形成發(fā)電機、負荷調整方案，若存在待校核的可投運設備，則將待校核的可投運設備與發(fā)電機、負荷調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、負荷調整方案作為需要交流潮流校核的計算方案，根據控制措施的控制代價由小到大的順序對計算方案進行排序，通過并行計算對各方案進行針對無故障和關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束本方法；否則，結束本方法。
2.根據權利要求1所述的計及負荷轉供措施的電網設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當前狀態(tài)下和預想故障下第j個設備的過載安全裕度: 當?shù)趈個設備為線路時，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；當計算電網預想故障下線路的過載安全裕度時，為預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.根據權利要求1所述的計及負荷轉供措施的電網設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)計算可投運設備的綜合性能指標:
4.根據權利要求1所述的計及負荷轉供措施的電網設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、負荷有功調整措施的最大調整量的步驟分為四步: 第一步，若存在待校核的可投運設備，則根據設備投運后的設備過載安全裕度通過公式(4)計算有功調整措施對當前狀態(tài)下過載和預想故障下過載的綜合性能指標；否則，直接通過公式(4)計算有功調整措施對當前狀態(tài)下過載和預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為有功調整措施的總數(shù)，?力第iM個有功調整措施的綜合性能指標，N為當前狀態(tài)下過載設備的總數(shù)，L為第j個過載設備的過載安全裕度，為第iM個有功調整措施對第j個過載設備的有功靈敏度；胃為過載安全關鍵故障的總數(shù)，Nk為第k個過載安全關鍵故障下過載設備的總數(shù)，7K k為第k個過載安全關鍵故障下第J1個過載設備的過載安全裕度，為第iM個有功調整措施對第k個故障下第J1個設備的有功靈敏度； 第二步，將綜合性能指標大于設定門檻值的有功調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對送電隊列和受電隊列中的備選措施進行排序，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.根據權利要求1所述的計及負荷轉供措施的電網設備過載輔助決策計算方法，其特征在于，所述步驟7)中，針對不同的調整量要求，按步驟6)中確定的控制措施的調整順序，依次調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:國網上海市電力公司, 南京南瑞集團公司