一種電力系統(tǒng)短期電壓穩(wěn)定控制方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種電力系統(tǒng)短期電壓穩(wěn)定控制方法，該方法首先通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量互感器測(cè)量電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，經(jīng)過(guò)狀態(tài)估計(jì)計(jì)算后，得到系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行數(shù)據(jù)，構(gòu)建基于最優(yōu)潮流的無(wú)功優(yōu)化非線(xiàn)性規(guī)劃模型，然后從電力系統(tǒng)穩(wěn)定數(shù)據(jù)庫(kù)中提取系統(tǒng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，構(gòu)建描述系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的微分代數(shù)方程組及其初值方程，依據(jù)上述穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，對(duì)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置進(jìn)行建模，然后構(gòu)造動(dòng)態(tài)優(yōu)化模型，最后求解基于穩(wěn)定約束最優(yōu)潮流的動(dòng)態(tài)無(wú)功優(yōu)化模型。將無(wú)功備用的優(yōu)化結(jié)果編碼為控制指令，通過(guò)電力系統(tǒng)遙控系統(tǒng)發(fā)送至現(xiàn)場(chǎng)發(fā)電機(jī)和無(wú)功補(bǔ)償裝置；本發(fā)明能夠高效、準(zhǔn)確地計(jì)算出系統(tǒng)運(yùn)行中最優(yōu)的動(dòng)態(tài)無(wú)功備用調(diào)度方案，提升系統(tǒng)運(yùn)行的短期電壓穩(wěn)定性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種電力系統(tǒng)短期電壓穩(wěn)定控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)度和穩(wěn)定控制【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種電力系統(tǒng)短期電壓穩(wěn)定控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代電力系統(tǒng)為了追求運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，通常會(huì)被調(diào)度運(yùn)行在重載工況下，從而實(shí)現(xiàn)電力與能源的廣域最優(yōu)配置、傳輸和消費(fèi)。復(fù)雜的電力市場(chǎng)約束、昂貴的輸電線(xiàn)路建設(shè)、多重的繼電保護(hù)模式等因素進(jìn)一步加重了電力系統(tǒng)的負(fù)載條件，使得電力系統(tǒng)極有可能運(yùn)行在其穩(wěn)定域之外，從而導(dǎo)致了系統(tǒng)可靠性的降低，在系統(tǒng)受到擾動(dòng)，尤其是大擾動(dòng)下會(huì)形成系統(tǒng)短期電壓失穩(wěn)，進(jìn)而引發(fā)大停電事故，造成極大的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。電力系統(tǒng)無(wú)功備用是一種保持系統(tǒng)具有足夠無(wú)功儲(chǔ)備的指標(biāo)，有助于在負(fù)荷增長(zhǎng)、電源失去、系統(tǒng)故障與擾動(dòng)過(guò)程中使系統(tǒng)保持穩(wěn)定的電壓，從而保證發(fā)電機(jī)、負(fù)荷等電力系統(tǒng)重要設(shè)備的正常工作。保持充足、合理的無(wú)功備用是電力系統(tǒng)調(diào)度的一項(xiàng)重要任務(wù)。文獻(xiàn)《Development ofMult1-linear Regress1n Models for Online Voltage Stability Margin Estimat1n))從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度分析并證明了系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)意義下無(wú)功備用對(duì)系統(tǒng)電壓穩(wěn)定裕度具有重要影響。為了提供充足的無(wú)功備用，在電力系統(tǒng)規(guī)劃和調(diào)度階段均有不同的優(yōu)化方法用以安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置并在運(yùn)行過(guò)程中合理調(diào)控這些裝置，從而緩解擾動(dòng)下的系統(tǒng)失穩(wěn)現(xiàn)象。
[0003]根據(jù)文獻(xiàn)《Reactive reserve-based contingency constrained optimal powerflow for enhancement of voltage stability margins〉〉和〈〈Dynamic Optimizat1n BasedReactive Power Planning to Mitigate Slow Voltage Recovery and Short Term VoltageInstability》，已有工程技術(shù)多偏重于靜態(tài)無(wú)功電源的規(guī)劃與無(wú)功備用的調(diào)控，而少有對(duì)動(dòng)態(tài)無(wú)功電源與備用狀態(tài)的系統(tǒng)化、自動(dòng)化的配置調(diào)控討論和實(shí)踐，尤其是在系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度階段，更缺少一種可靠、經(jīng)濟(jì)的動(dòng)態(tài)無(wú)功備用決策方法。事實(shí)上，在系統(tǒng)經(jīng)受大擾動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)極有可能出現(xiàn)暫態(tài)失穩(wěn)現(xiàn)象，擾動(dòng)后的系統(tǒng)暫態(tài)性能無(wú)法滿(mǎn)足短期電壓穩(wěn)定判據(jù)，包括發(fā)電側(cè)的低電壓穿越(LowVoltage Ride Through, LVRT)問(wèn)題和負(fù)荷側(cè)的故障延遲電壓恢復(fù)(Fault-1nduced Delayed Voltage Recovery, FIDVR)問(wèn)題。在這種情況下，就需要有效、經(jīng)濟(jì)的確定系統(tǒng)動(dòng)態(tài)無(wú)功備用，通過(guò)數(shù)值優(yōu)化方法確定系統(tǒng)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的穩(wěn)態(tài)無(wú)功出力，使得它們?cè)诠收蠒簯B(tài)過(guò)程中能夠提供足夠的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償，從而使系統(tǒng)規(guī)避失穩(wěn)事故，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電力系統(tǒng)短期電壓穩(wěn)定控制方法，用于合理、經(jīng)濟(jì)、高效地確定電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的穩(wěn)態(tài)出力，為大擾動(dòng)下系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)備足夠的備用余量，提升其短期電壓穩(wěn)定性，可用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制和調(diào)度運(yùn)行等領(lǐng)域。
[0005]本發(fā)明的目的電力系統(tǒng)短期電壓穩(wěn)定控制方法，包括如下步驟:[0006]第一步:通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量互感器測(cè)量電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，經(jīng)過(guò)狀態(tài)估計(jì)計(jì)算后，得到系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行數(shù)據(jù)，構(gòu)建基于最優(yōu)潮流的無(wú)功優(yōu)化非線(xiàn)性規(guī)劃模型P1,形如:
【權(quán)利要求】
1.一種電力系統(tǒng)短期電壓穩(wěn)定控制方法，其特征在于，包括如下步驟: 第一步:通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量互感器測(cè)量電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，經(jīng)過(guò)狀態(tài)估計(jì)計(jì)算后，得到系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行數(shù)據(jù)，構(gòu)建基于最優(yōu)潮流的無(wú)功優(yōu)化非線(xiàn)性規(guī)劃模型P1,形如:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)短期電壓穩(wěn)定控制方法，其特征在于:所述的第五步中的動(dòng)態(tài)優(yōu)化算法是指能夠求解含微分代數(shù)方程組的非線(xiàn)性規(guī)劃問(wèn)題的數(shù)值優(yōu)化方法，包括直接序貫法、直接多重打靶法和直接差分聯(lián)立法。
【文檔編號(hào)】H02J3/16GK104037775SQ201410204127
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】耿光超, 江全元, 周姝燦 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)