本發(fā)明屬于電網(wǎng)分析領(lǐng)域，并涉及電力系統(tǒng)控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使得用電需求不斷增加，電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大，逐漸形成跨區(qū)互聯(lián)甚至跨國互聯(lián)電網(wǎng)。目前我國已形成除臺灣外的所有地區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)的格局，歐洲電網(wǎng)計(jì)劃在未來十年內(nèi)進(jìn)一步加強(qiáng)主網(wǎng)架建設(shè)，實(shí)現(xiàn)與南部東部相鄰電網(wǎng)的互聯(lián)。同時(shí)，由于一次能源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展地區(qū)分布不平衡，負(fù)荷中心距離電源中心較遠(yuǎn)，使得大量電力需通過電網(wǎng)遠(yuǎn)距離傳輸。區(qū)域間輸電斷面的傳輸功率日益接近其傳輸極限，威脅著電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。進(jìn)一步，電網(wǎng)的大規(guī)?？鐓^(qū)互聯(lián)將使影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的因素增多，一個(gè)電力元件發(fā)生故障將可能波及全網(wǎng)進(jìn)而造成嚴(yán)重事故，給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來嚴(yán)峻考驗(yàn)。2003年，世界相繼發(fā)生了“8.14”美加大停電、“8.28”倫敦大停電、“9.1”悉尼和馬來西亞大停電以及“9.28”意大利大停電，其中“8.14”美加大停電是北美有史以來最嚴(yán)重的停電事故，受停電影響人口超過五千萬。2012年7月，印度發(fā)生全國近一半地區(qū)電力癱瘓的大停電事故，受停電影響人數(shù)達(dá)6億。這些嚴(yán)重的停電事故，主要都是由最先的某局部電力事故引起，繼而引發(fā)其他地區(qū)電力事故，最后造成全網(wǎng)事故。大規(guī)模停電事故不僅會造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且將嚴(yán)重影響人民生產(chǎn)生活。對于復(fù)雜的互聯(lián)電力系統(tǒng)，其電力元件眾多，如何有效的監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行和預(yù)防電力事故的發(fā)生變得尤為重要。電力系統(tǒng)安全域可以提供大量的安全信息，該理論的出現(xiàn)為風(fēng)險(xiǎn)評估方法指明了新的方向。表征系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定域邊界與熱穩(wěn)定的熱穩(wěn)定安全域邊界上復(fù)功率注入臨界點(diǎn)的集合都能夠利用超平面來表示。此外，安全域能夠提供系統(tǒng)運(yùn)行點(diǎn)的裕度信息，用以表征系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)水平，對系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化，其計(jì)算負(fù)擔(dān)小，結(jié)果準(zhǔn)確，能夠用于快速計(jì)算安全轉(zhuǎn)移概率。并且安全域的裕度信息可以用來為調(diào)度運(yùn)行人員在故障過程中切機(jī)切負(fù)荷，以及在調(diào)度操作過程中規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)提供可靠的依據(jù)。雖然圍繞安全域已經(jīng)開展了許多研究并取得了大量的實(shí)用化成果，但安全域在熱穩(wěn)定性的協(xié)調(diào)控制領(lǐng)域中應(yīng)用開展較少，并且尚無利用安全域進(jìn)行電力系統(tǒng)的熱穩(wěn)定性協(xié)調(diào)控制方面的理論及算法。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對電力系統(tǒng)失去熱穩(wěn)定性的情況，提出了一種基于熱穩(wěn)定安全依次進(jìn)行發(fā)電機(jī)出力調(diào)整和切負(fù)荷調(diào)整的方法，該方法不但可以有效地降低失負(fù)荷的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)可以幫助系統(tǒng)調(diào)度人員保證系統(tǒng)中的線路不會出現(xiàn)過載運(yùn)行的情況。首先根據(jù)電網(wǎng)參數(shù)及結(jié)構(gòu)對系統(tǒng)進(jìn)行N-1故障分析，計(jì)算各種可能的N-1故障狀態(tài)對應(yīng)的電力系統(tǒng)的熱穩(wěn)定安全域，得到每一個(gè)N-1故障下系統(tǒng)各條線路對應(yīng)的超平面系數(shù)；然后由系統(tǒng)初始運(yùn)行點(diǎn)和計(jì)算得到的超平面系數(shù)計(jì)算系統(tǒng)各線路的傳輸功率，并判斷各線路是否過載?；跓岱€(wěn)定安全域，對出現(xiàn)過載線路的運(yùn)行點(diǎn)依次計(jì)算同步機(jī)出力調(diào)整量和負(fù)荷調(diào)整量，得到系統(tǒng)的調(diào)整策略，從而保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。為了解決上述技術(shù)問題，發(fā)明一種基于安全域的電力系統(tǒng)熱穩(wěn)定安全優(yōu)化控制方法，包括以下步驟：步驟一、根據(jù)電網(wǎng)參數(shù)及結(jié)構(gòu)分析確定電網(wǎng)可能發(fā)生的N-1故障，計(jì)算各種可能的故障狀態(tài)對應(yīng)的電力系統(tǒng)的熱穩(wěn)定安全域，得到每一個(gè)N-1故障下電力系統(tǒng)中各條線路對應(yīng)的超平面系數(shù)；步驟二、由電力系統(tǒng)初始運(yùn)行點(diǎn)和步驟一中的超平面系數(shù)計(jì)算電力系統(tǒng)中各線路的傳輸功率，并判斷各線路的傳輸功率是否超過其極限值，若均沒超過極限值，則跳至步驟五，否則，該初始運(yùn)行點(diǎn)為失穩(wěn)運(yùn)行點(diǎn)，篩選出超過極限值的線路，超過極限值的線路即為過載線路，并計(jì)算過載線路的過載率；步驟三、篩選出步驟二中過載率最大的線路及其對應(yīng)的超平面系數(shù)，然后，基于安全域的最小發(fā)電調(diào)整量的計(jì)算方法計(jì)算失穩(wěn)運(yùn)行點(diǎn)的最小發(fā)電調(diào)整量，并判斷調(diào)整后電力系統(tǒng)中各線路是否不再過載，若不再過載，跳至步驟五，否則執(zhí)行步驟四；步驟四、基于安全域的最小切負(fù)荷量計(jì)算方法對步驟三中調(diào)整后的電力系統(tǒng)的運(yùn)行點(diǎn)進(jìn)行切負(fù)荷調(diào)整；步驟五、從而得到穩(wěn)定的運(yùn)行點(diǎn)。進(jìn)一步講，本發(fā)明中，所述步驟三和步驟四中根據(jù)同步發(fā)電機(jī)出力調(diào)整以及電力系統(tǒng)切負(fù)荷調(diào)整的先后順序，并基于熱穩(wěn)定安全域的最小切負(fù)荷量和最小發(fā)電調(diào)整量的計(jì)算方法，計(jì)算失穩(wěn)運(yùn)行點(diǎn)的切負(fù)荷量和發(fā)電調(diào)整量的的具體內(nèi)容如下：步驟1)若電網(wǎng)發(fā)生N-1故障后出現(xiàn)線路過載的現(xiàn)象，通過同步發(fā)電機(jī)出力調(diào)整和切負(fù)荷調(diào)整來使電力系統(tǒng)恢復(fù)穩(wěn)定，基于有功注入功率空間的熱穩(wěn)定安全域超平面，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：α1P1+α2P2+α3P3+…αnPn＝1(1)式(1)中，Pi是電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)i的有功功率注入；αi是該節(jié)點(diǎn)i的超平面方程系數(shù)；n是有功功率注入節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)；若運(yùn)行點(diǎn)P(P1，P2，…，Pn)位于熱穩(wěn)定安全域邊界之外，則該運(yùn)行點(diǎn)P(P1，P2，…，Pn)到熱穩(wěn)定安全域邊界超平面HP的距離即為最小切負(fù)荷量或最小發(fā)電調(diào)整量ΔP，其等于失穩(wěn)運(yùn)行點(diǎn)與調(diào)整后的穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)間各個(gè)有功功率注入之差，記ΔP＝[ΔP1,ΔP2,…,ΔPn]，最小切負(fù)荷量或最小發(fā)電調(diào)整量ΔP與熱穩(wěn)定安全域邊界超平面HP正交，因此：ΔP1:ΔP2:…:ΔPn＝α1:α2:…:αn(2)切負(fù)荷調(diào)整后的運(yùn)行點(diǎn)P’(P1’，P2’，…，Pn’)，此時(shí)PP’所在直線表示為：聯(lián)立求解式(1)和式(3)得到調(diào)整后運(yùn)行點(diǎn)中的各節(jié)點(diǎn)的有功功率注入向量P’；步驟2)令各同步發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)志位Flag均為0；調(diào)整同步發(fā)電機(jī)出力，是在基于同步發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)有功注入的安全域空間中進(jìn)行的，基于同步發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)有功注入的熱穩(wěn)定安全域的邊界表示為：∑agPg＝1-∑alPl(4)式(4)中，g為同步發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)，l為負(fù)荷節(jié)點(diǎn)；并只選取式(3)中含有同步發(fā)電機(jī)有功注入的項(xiàng)，即步驟3)依次判斷各同步發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)志位Flag是否為0，同時(shí)判斷同步發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的出力是否大于0，選取第一個(gè)滿足這兩個(gè)條件的同步發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)作為參考機(jī)組ref，并聯(lián)立式(4)和式(5)：由式(6)得到經(jīng)調(diào)整后的運(yùn)行點(diǎn)中的同步發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)有功注入向量Pg’；步驟4)依次檢驗(yàn)同步發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的出力是否越限，若出力越限，則其標(biāo)記位設(shè)置為1，并將該同步發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的出力固定為其極限值，繼續(xù)檢驗(yàn)下一個(gè)；若出力沒有越限，則檢驗(yàn)下一個(gè)，直到檢驗(yàn)完為止；步驟5)將步驟3)和步驟4)中得到的結(jié)果在調(diào)整后的運(yùn)行點(diǎn)中的同步發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)有功注入向量Pg’中進(jìn)行更新；判斷各同步發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)志位之和sum(Flag)是否等于0，同時(shí)判斷參考機(jī)組的標(biāo)志位Flag(ref)是否等于1，若有一個(gè)條件滿足，則跳到步驟6)，若兩個(gè)條件均不滿足，則跳至步驟3)；步驟6)判斷各同步發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)志位之和sum(Flag)是否等于0，若滿足該條件，則通過調(diào)整同步發(fā)電機(jī)出力達(dá)到了運(yùn)行點(diǎn)恢復(fù)穩(wěn)定，至此獲取對應(yīng)運(yùn)行點(diǎn)P的控制方法；否則，判斷參考機(jī)組的標(biāo)志位Flag(ref)是否等于1，若滿足該條件則進(jìn)行切負(fù)荷調(diào)整；步驟7)因電力系統(tǒng)中的負(fù)荷不能可控地增加，篩選出超平面系數(shù)為負(fù)的Nl個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)以及對應(yīng)的標(biāo)志位flag，Nl個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的有功功率注入向量Pl；步驟8)如果運(yùn)行點(diǎn)的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)掛有負(fù)荷，則該負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的有功注入為負(fù)值，若沒有負(fù)荷則為0，依次判斷各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的出力是否小于0，同時(shí)判斷各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的標(biāo)志位是否為0，選取第一個(gè)同時(shí)滿足上述這兩個(gè)條件的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)作為參考負(fù)荷ref；由式(7)計(jì)算切負(fù)荷后的運(yùn)行點(diǎn)中各節(jié)點(diǎn)的有功功率注入；步驟9)令各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的標(biāo)志位flag均為0；依次檢驗(yàn)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的有功功率注入是否越下限，若出力越下限，則負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的標(biāo)記位設(shè)置為1，并將該負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的有功功率注入固定為其下限值，繼續(xù)檢驗(yàn)下一個(gè)；若出力沒有越限，則檢驗(yàn)下一個(gè)，直到將所有的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)檢驗(yàn)完為止；步驟10)將步驟9)中得到的運(yùn)行點(diǎn)中各節(jié)點(diǎn)的有功功率注入在調(diào)整后的運(yùn)行點(diǎn)中的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的有功功率注入向量Pl’進(jìn)行更新；判斷各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的標(biāo)志位之和sum(flag)是否等于0，同時(shí)判斷是否已經(jīng)沒有線路過載，若兩個(gè)條件都滿足，則達(dá)到了運(yùn)行點(diǎn)恢復(fù)穩(wěn)定，至此獲取對應(yīng)運(yùn)行點(diǎn)P的控制方法；否則返回步驟8)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明基于安全域理論，對最小切負(fù)荷和最小發(fā)電出力調(diào)整的措施進(jìn)行了進(jìn)一步的完善，對于電力系統(tǒng)的熱穩(wěn)定失穩(wěn)故障狀態(tài)，有序、協(xié)調(diào)地控制同步發(fā)電機(jī)、以及進(jìn)行切負(fù)荷，保證了系統(tǒng)中負(fù)荷的正常運(yùn)行。與此同時(shí)，本發(fā)明的利用降低了系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)水平。附圖說明圖1是本發(fā)明提供的基于熱穩(wěn)定安全域的同步機(jī)出力調(diào)整的流程圖；圖2(a)和圖2(b)分別是本發(fā)明提供的最小發(fā)電調(diào)整量、最小切負(fù)荷量示意圖；圖3是本發(fā)明提供的基于熱穩(wěn)定安全域的切負(fù)荷調(diào)整的流程圖；圖4(a)、圖4(b)和圖4(c)的共同反映了本發(fā)明算例中新英格蘭300節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)接線圖；圖5(a)、圖5(b)和圖5(c)共同反映了本發(fā)明算例中線路255-33斷開后需進(jìn)行的發(fā)電機(jī)出力調(diào)整措施柱狀圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施算例對本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述。本發(fā)明一種基于安全域的電力系統(tǒng)熱穩(wěn)定安全優(yōu)化控制方法，詳細(xì)說明如下，包括：步驟一：根據(jù)電網(wǎng)參數(shù)及結(jié)構(gòu)分析確定電網(wǎng)可能發(fā)生的N-1故障，計(jì)算各種可能的故障狀態(tài)對應(yīng)的電力系統(tǒng)的熱穩(wěn)定安全域，得到每一個(gè)N-1故障下電力系統(tǒng)中各條線路對應(yīng)的超平面系數(shù)。以新英格蘭300節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)為例，如圖4(a)、圖4(b)和圖4(c)所示，包括69個(gè)發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)和62個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)。系統(tǒng)中共有411條線路，因此有411種N-1故障狀態(tài)，每一種N-1故障狀態(tài)時(shí)剩余的410條線路分別對應(yīng)著其熱穩(wěn)定安全域邊界系數(shù)。通過MATLAB編寫接口程序，調(diào)用matpower中的300節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行電力系統(tǒng)熱穩(wěn)定安全域邊界的計(jì)算。在完成臨界點(diǎn)的搜索之后，MATLAB需要利用臨界點(diǎn)擬合出給定故障狀態(tài)下電力系統(tǒng)熱穩(wěn)定安全域邊界的超平面系數(shù)，為計(jì)算失穩(wěn)運(yùn)行點(diǎn)協(xié)調(diào)控制方法做準(zhǔn)備。由于411個(gè)故障狀態(tài)過多，因此該專利中僅列舉出表1所示的10個(gè)N-1故障狀態(tài)為例進(jìn)行說明，對這10個(gè)N-1故障分別進(jìn)行超平面系數(shù)計(jì)算。表1N-1故障N-1故障N-1故障線路274-276斷開線路260-53斷開線路264-118斷開線路98-100斷開線路255-33斷開線路96-97斷開線路263-109斷開線路116-119斷開線路265-145斷開線路39-52斷開步驟二：由電力系統(tǒng)初始運(yùn)行點(diǎn)和步驟一中的超平面系數(shù)計(jì)算電力系統(tǒng)中各線路的傳輸功率，并判斷各線路的傳輸功率是否超過其極限值，若均沒超過極限值，則跳至步驟五，否則，該初始運(yùn)行點(diǎn)為失穩(wěn)運(yùn)行點(diǎn)，篩選出超過極限值的線路，超過極限值的線路即為過載線路，并計(jì)算過載線路的過載率。對步驟一中列舉的N-1故障，線路274-276斷開、線路260-53斷開不會造成線路的功率越限，則調(diào)至步驟五；線路264-118斷開會造成線路116-119(過載率為52.43％)、線路119-161(過載率為47.81％)、線路161-118(過載率為4.05％)、線路257-43(過載率為35.71％)過載；線路255-33斷開會造成線路16-36(過載率為3.85％)過載；線路263-109斷開會造成線路3-129(過載率為19.30％)、線路31-43(過載率為13.66％)、線路112-116(過載率為10.30％)、線路109-129(過載率為19.30％)、線路257-43(過載率為143.35％)過載；線路265-145斷開會造成線路257-43(過載率為8.99％)過載；線路98-100斷開會造成線路96-97(過載率為40.12％)、線路97-98(過載率為45.72％)、線路136-138(過載率為27.15％)、線路101-136(過載率為3.90％)、線路138-96(過載率為40.12％)過載；線路96-97斷開會造成線路98-100(過載率為19.31％)過載；線路116-119斷開會造成線路4-16(過載率為20.06％)、線路18-36(過載率為34.49％)、線路112-116(過載率為27.28％)、線路3-4(過載率為20.06％)過載；線路39-52斷開會造成線路4-16(過載率為6.09％)、線路16-36(過載率為13.16％)、線路112-116(過載率為7.92％)、線路3-4(過載率為6.09％)過載。步驟三：篩選出步驟二中過載率最大的線路及其對應(yīng)的超平面系數(shù)，然后，基于安全域的最小發(fā)電調(diào)整量的計(jì)算方法計(jì)算失穩(wěn)運(yùn)行點(diǎn)的最小發(fā)電調(diào)整量，并判斷調(diào)整后電力系統(tǒng)中各線路是否不再過載，若不再過載，跳至步驟五，否則執(zhí)行步驟四。步驟3-1)若電網(wǎng)發(fā)生N-1故障后出現(xiàn)線路過載的現(xiàn)象，通過同步發(fā)電機(jī)出力調(diào)整和切負(fù)荷調(diào)整來使電力系統(tǒng)恢復(fù)穩(wěn)定，基于有功注入功率空間的熱穩(wěn)定安全域超平面，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：α1P1+α2P2+α3P3+…αnPn＝1(1)式(1)中，Pi是電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)i的有功功率注入；αi是該節(jié)點(diǎn)i的超平面方程系數(shù)；n是有功功率注入節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)；若運(yùn)行點(diǎn)P(P1，P2，…，Pn)位于熱穩(wěn)定安全域邊界之外，如圖2(a)和圖2(b)所示，則該運(yùn)行點(diǎn)P(P1，P2，…，Pn)到熱穩(wěn)定安全域邊界超平面HP的距離即為最小切負(fù)荷量或最小發(fā)電調(diào)整量ΔP，其等于失穩(wěn)運(yùn)行點(diǎn)與調(diào)整后的穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)間各個(gè)有功功率注入之差，記ΔP＝[ΔP1,ΔP2,…,ΔPn]，最小切負(fù)荷量或最小發(fā)電調(diào)整量ΔP與熱穩(wěn)定安全域邊界超平面HP正交，因此：△P1:△P2:…:△Pn＝α1:α2:…:αn(2)切負(fù)荷調(diào)整后的運(yùn)行點(diǎn)P’(P1’，P2’，…，Pn’)，此時(shí)PP’所在直線表示為：聯(lián)立求解式(1)和式(3)得到調(diào)整后運(yùn)行點(diǎn)中的各節(jié)點(diǎn)的有功功率注入向量P’；步驟3-2)如圖1所示，令各同步發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)志位Flag均為0。調(diào)整同步發(fā)電機(jī)出力，是在基于同步發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)有功注入的安全域空間中進(jìn)行的，基于同步發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)有功注入的熱穩(wěn)定安全域的邊界表示為：∑agPg＝1-∑alPl(4)式(4)中，g為同步發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)，l為負(fù)荷節(jié)點(diǎn)；并只選取式(3)中含有同步發(fā)電機(jī)有功注入的項(xiàng)，即步驟3-3)依次判斷各同步發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)志位Flag是否為0，同時(shí)判斷同步發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的出力是否大于0，選取第一個(gè)滿足這兩個(gè)條件的同步發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)作為參考機(jī)組ref，并聯(lián)立式(4)和式(5)：由式(6)得到經(jīng)調(diào)整后的運(yùn)行點(diǎn)中的同步發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)有功注入向量Pg’；步驟3-4)依次檢驗(yàn)同步發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的出力是否越限，若出力越限，則其標(biāo)記位設(shè)置為1，并將該同步發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的出力固定為其極限值，繼續(xù)檢驗(yàn)下一個(gè)；若出力沒有越限，則檢驗(yàn)下一個(gè)，直到檢驗(yàn)完為止；步驟3-5)將步驟3-3)和步驟3-4)中得到的結(jié)果在調(diào)整后的運(yùn)行點(diǎn)中的同步發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)有功注入向量Pg’中進(jìn)行更新；判斷各同步發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)志位之和sum(Flag)是否等于0，同時(shí)判斷參考機(jī)組的標(biāo)志位Flag(ref)是否等于1，若有一個(gè)條件滿足，則跳到步驟6)，若兩個(gè)條件均不滿足，則跳至步驟3-3)；步驟3-6)判斷各同步發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)志位之和sum(Flag)是否等于0，若滿足該條件，則通過調(diào)整同步發(fā)電機(jī)出力達(dá)到了運(yùn)行點(diǎn)恢復(fù)穩(wěn)定，至此獲取對應(yīng)運(yùn)行點(diǎn)P的控制方法；否則，判斷參考機(jī)組的標(biāo)志位Flag(ref)是否等于1，若滿足該條件則進(jìn)行切負(fù)荷調(diào)整；線路255-33斷開后，線路16-36的負(fù)載率最大，調(diào)整同步發(fā)電機(jī)的出力就可以使得運(yùn)行點(diǎn)恢復(fù)穩(wěn)定，此時(shí)線路16-36剛好滿載，至此獲取該運(yùn)行點(diǎn)的控制方法；線路265-145斷開后，線路257-43的負(fù)載率最大，調(diào)整同步發(fā)電機(jī)的出力就可以使得運(yùn)行點(diǎn)恢復(fù)穩(wěn)定，此時(shí)線路257-43剛好滿載，至此獲取該運(yùn)行點(diǎn)的控制方法；線路96-97斷開后，線路98-100的負(fù)載率最大，調(diào)整同步機(jī)的出力就可以使得運(yùn)行點(diǎn)恢復(fù)穩(wěn)定，此時(shí)線路98-100剛好滿載，至此獲取該運(yùn)行點(diǎn)的控制方法；線路116-119斷開后，線路18-36的負(fù)載率最大，調(diào)整同步機(jī)的出力就可以使得運(yùn)行點(diǎn)恢復(fù)穩(wěn)定，此時(shí)線路4-16、線路18-36、線路112-116、線路3-4均可正常運(yùn)行，至此獲取該運(yùn)行點(diǎn)的控制方法。上述的四個(gè)線路N-1故障經(jīng)同步機(jī)調(diào)整便可恢復(fù)穩(wěn)定，不需要再進(jìn)行切負(fù)荷調(diào)整。以線路255-33斷開后為例，獲取的控制方法如圖5(a)、圖5(b)和圖5(c)所示。線路264-118斷開后，線路116-119的負(fù)載率最大，通過同步發(fā)電機(jī)出力調(diào)整后，線路116-119滿載運(yùn)行，線路263-109重載運(yùn)行，然而線路119-161(過載率為44.27％)、線路161-118(過載率為0.51％)仍然過載，因此在線路264-118斷開后，僅通過同步發(fā)電機(jī)出力調(diào)整不能使系統(tǒng)恢復(fù)穩(wěn)定，需要進(jìn)行切負(fù)荷調(diào)整；線路263-109斷開后，線路257-43的負(fù)載率最大，通過同步發(fā)電機(jī)出力調(diào)整后，線路3-129、線路109-129、線路257-43、線路31-43正常運(yùn)行，然而線路112-116(過載率為23.10％)仍然過載，因此在線路263-109斷開后，僅通過同步發(fā)電機(jī)出力調(diào)整不能使系統(tǒng)恢復(fù)穩(wěn)定，需要進(jìn)行切負(fù)荷調(diào)整；線路98-100斷開后，線路97-98的負(fù)載率最大，通過同步發(fā)電機(jī)出力調(diào)整后，線路96-97、線路97-98、線路136-138、線路138-96正常運(yùn)行，然而線路101-136(過載率為3.68％)仍然過載，因此在線路98-100斷開后，僅通過同步發(fā)電機(jī)出力調(diào)整不能使系統(tǒng)恢復(fù)穩(wěn)定，需要進(jìn)行切負(fù)荷調(diào)整；線路116-119斷開后，線路18-36的負(fù)載率最大，通過同步發(fā)電機(jī)出力調(diào)整后，線路4-16、線路16-36、線路3-4正常運(yùn)行，然而線路112-116(過載率為2.90％)仍然過載，因此在線路116-119斷開后，僅通過同步發(fā)電機(jī)出力調(diào)整不能使系統(tǒng)恢復(fù)穩(wěn)定，需要進(jìn)行切負(fù)荷調(diào)整。步驟四：基于安全域的最小切負(fù)荷量計(jì)算方法對步驟三中調(diào)整后的電力系統(tǒng)的運(yùn)行點(diǎn)進(jìn)行切負(fù)荷調(diào)整。如圖3所示。步驟4-1)因電力系統(tǒng)中的負(fù)荷不能可控地增加，篩選出超平面系數(shù)為負(fù)的Nl個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)以及對應(yīng)的標(biāo)志位flag，Nl個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的有功功率注入向量Pl；步驟4-2)如果運(yùn)行點(diǎn)的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)掛有負(fù)荷，則該負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的有功注入為負(fù)值，若沒有負(fù)荷則為0，依次判斷各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的出力是否小于0，同時(shí)判斷各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的標(biāo)志位是否為0，選取第一個(gè)同時(shí)滿足上述這兩個(gè)條件的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)作為參考負(fù)荷ref；由式(7)計(jì)算切負(fù)荷后的運(yùn)行點(diǎn)中各節(jié)點(diǎn)的有功功率注入；步驟4-3)令各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的標(biāo)志位flag均為0；依次檢驗(yàn)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的有功功率注入是否越下限，若出力越下限，則負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的標(biāo)記位設(shè)置為1，并將該負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的有功功率注入固定為其下限值，繼續(xù)檢驗(yàn)下一個(gè)；若出力沒有越限，則檢驗(yàn)下一個(gè)，直到將所有的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)檢驗(yàn)完為止；步驟4-4)將步驟4-3)中得到的運(yùn)行點(diǎn)中各節(jié)點(diǎn)的有功功率注入在調(diào)整后的運(yùn)行點(diǎn)中的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的有功功率注入向量Pl’進(jìn)行更新；判斷各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的標(biāo)志位之和sum(flag)是否等于0，同時(shí)判斷是否已經(jīng)沒有線路過載，若兩個(gè)條件都滿足，則達(dá)到了運(yùn)行點(diǎn)恢復(fù)穩(wěn)定，至此獲取對應(yīng)運(yùn)行點(diǎn)P的控制方法；否則返回步驟4-2)。步驟三中僅調(diào)整同步發(fā)電機(jī)出力不能恢復(fù)系統(tǒng)穩(wěn)定的四個(gè)線路N-1故障，通過步驟四的切負(fù)荷調(diào)整后均可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。以線路264-118斷開為例，運(yùn)行點(diǎn)需要進(jìn)行的發(fā)電機(jī)出力調(diào)整措施如表2所示，需要的切負(fù)荷措施如表3所示，沒有列出的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)不需要進(jìn)行切負(fù)荷調(diào)整，即切負(fù)荷量為0。表2線路264-118斷開后需進(jìn)行的發(fā)電機(jī)出力調(diào)整措施表3線路264-118斷開后需進(jìn)行的切負(fù)荷調(diào)整措施步驟五：從而最終得到穩(wěn)定的運(yùn)行點(diǎn)。綜上，本發(fā)明基于安全域理論，對最小切負(fù)荷和最小發(fā)電出力調(diào)整的措施進(jìn)行了進(jìn)一步的完善，對于電力系統(tǒng)的熱穩(wěn)定失穩(wěn)故障狀態(tài)，有序、協(xié)調(diào)地控制同步發(fā)電機(jī)、以及進(jìn)行切負(fù)荷，保證了系統(tǒng)中負(fù)荷的正常運(yùn)行。與此同時(shí)，本發(fā)明的利用降低了系統(tǒng)中負(fù)荷的損失，從而降低了系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)水平。盡管上面結(jié)合圖對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨的情況下，還可以做出很多變形，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3