[发明专利]基于潮流追踪和机组再调度的断面功率控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，涉及一种断面潮流控制方法。

背景技术

随着人们环保意识的增强和对电网经济效益的日益关注，现代电力系统运行日益接近其稳定极限，各种稳定性问题越发突出，近年来世界范围内频频出现的大停电事故即为例证^[1]，寻求有效的控制手段以保障电网稳定运行，已成为广泛关注的热点研究方向。无论电力系统处于正常状态还是出现紧急故障，运行人员经常会通过监控某些关键断面的潮流以达到稳定系统频率、消除线路阻塞、优化系统运行、提高区域传输极限^[2-5]等目的。因此研究有效的断面潮流控制方法，对保证系统稳定运行意义重大。传统的断面潮流控制方法中，基于灵敏度的方法^[6-8]，计算过程简单，但却无法实现大范围的潮流控制；而基于优化过程的控制方法，因运算复杂而无法在线应用^[9，10]；采用FACTS设备尽管可以对断面潮流进行有效控制^[11，12]，但不可能在所有断面上都装设FACTS设备，从而限制了该方法的应用范围。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足，给出可在大范围内对断面潮流实施控制，且控制误差很小，不影响系统负荷的断面潮流控制方法。采用本发明的控制方法，可在系统出现紧急故障或网络发生阻塞时，对一些关键断面的潮流进行有效调控。为此，本发明采用如下的技术方案：一种基于潮流追踪和机组再调度的断面功率控制方法，包括下列步骤：

(1)利用断面将电网分为互不连通的两部分，并根据断面总潮流按照下列方法将系统分为送端系统和受端系统：假设A系统经断面流入B系统的所有支路潮流功率之和为正，则A系统称为该断面的送端系统，B系统为其受端系统，潮流由A系统流入B系统的线路称为正潮流线路，全部正潮流线路构成正潮流线路集合Itf⁺，Itf⁺潮流之和记为P_Itf⁺；反之潮流由B系统流入A系统的线路称为负潮流线路，全部负潮流线路构成负潮流线路集合Itf^-，Itf^-潮流之和记为P_Itf^-；

(2)根据断面潮流总的调整目标ΔP_itf、正潮流线路集合Itf⁺、负潮流的线路集合Itf^-，确定正、负潮流调整量ΔP_itf⁺和ΔP_itf^-：当需控制断面潮流减小或增加ΔP_itf时，应使Itf⁺对应线路的潮流减小或增加同时使Itf^-对应线路的潮流总体增加或减小

(3)按如下步骤，基于正潮流调整量ΔP_itf⁺对正潮流线路集合Itf⁺的线路潮流进行调整：

①对正潮流线路集合Itf⁺中每条支路进行潮流逆向追踪直至送端发电机节点，并按等比例原则调整每个送端关联发电机的出力，使断面的加总功率按正潮流调整量ΔP_itf⁺变化；

②对正潮流线路集合Itf⁺中每条支路进行潮流顺向追踪直至受端负荷节点，确定与断面潮流调整量ΔP_itf⁺相关联的受端负荷节点；

③从相关联的受端负荷节点开始，逆潮流方向追踪至供给相关联的受端负荷节点功率的发电机节点，从中确定受端发电机集合GC⁺；

④按等比例原则调整受端发电机集合GC⁺中每个发电机的出力，以平衡断面潮流变化的影响；

(4)按如下步骤，基于负潮流调整量ΔP_itf^-对负潮流线路集合Itf^-的线路潮流进行调整：

①对负潮流线路集合Itf^-中每条支路进行潮流逆向追踪直至受端发电机节点，并按等比例原则调整每个受端关联发电机的出力，使断面的加总功率变化ΔP_itf^-；

②对负潮流线路集合Itf^-中每条支路进行潮流顺向追踪直至送端负荷节点，确定与断面潮流调整量ΔP_itf^-相关联的送端负荷节点；