[发明专利]先进能量管理系统事件协调控制方法

说明书

技术领域

本技术发明属于电力系统大型区域电网、省级电网的能量管理系统EMS领域。

背景技术

区域电网的互联使得电力系统的物理复杂性不断增强，电力市场的推进使得系统运行方式具有更大的随机性和不确定性。这种大背景下，电力系统运行人员将逐渐无法确定传统电力系统运行中所谓的典型方式，或者说典型方式将不复存在，依据对系统典型方式进行离线分析得到的经验对互联电网进行成功控制的可能性越来越小，电力市场环境下互联电网的运行迫切需要在线控制系统。传统的能量管理系统EMS侧重于分析、控制功能较为缺乏，是分析型的EMS，已逐渐不能满足电力市场环境下互联电网运行的要求。

为了加强EMS系统的控制功能，清华大学电力系统国家重点实验室基于混成控制理论提出了先进能量管理系统，即Advanced Energy Management System，AEMS，的概念并进行了初步的实践。AEMS侧重于控制，是控制型的EMS，AEMS能够对电网内各种资源，包括发电机、电容、电控器、变压器和各种FACTS设备，进行统一、自动、科学调控，从而实现电力系统的多重目标趋优控制。

AEMS的其主导思想是：它将一切不满足要求和不满意的状态都分类地定义为事件，通过控制使得系统回归至无事件状态，此时系统的各项指标包括电能质量、安全稳定性和经济性一定是足够满意的。事件驱动是AEMS的灵魂，可以说如何给出系统化的事件定义方法和事件消除方法是AEMS成败的关键。如何检验AEMS所定义的多个事件之间的相容性及多个事件的协调控制是一个重要问题。

本发明提出了一个AEMS事件协调控制方法，该方法首先消除优先级高的事件然后消除优先级低的事件，同时保证低优先级事件的消除不导致产生高优先级事件。该方法不仅提供了一种AEMS多个事件协调控制方法，而且也提供了一种检验AEMS所定义的多个事件之间的相容性的方法。通常，相容性意味着合理性，因此本发明提供的方法也给出了一种验证AEMS所定义事件集合的合理性的方案。

发明内容

本发明的目的在于提供AEMS事件协调控制方法。

该方法在AEMS应用服务器中依次按以下步骤实现：

步骤(1)：初始化

设定以下参数：

电力系统的网络参数，包括：输电线路的串联电阻、串联电抗、并联电导和并联电纳；

变压器的变比和阻抗；

可控设备参数，包括：并联在输电线路上的电容器和电抗器的阻抗；

发电机有功功率可控范围；

发电厂主控母线电压可调范围；

变电站主控母线电压可调范围；

变电站变压器高压侧无功可调范围；

事件集合定义及消除相应事件时最优潮流采用的目标函数；

事件集合中各事件的优先级；

所述事件包括：线路潮流越界事件、母线电压越限事件、网损过大事件、发电费用过高事件等，设事件集合为{E₁，E₂，…，E_M}，事件的优先级关系为E₁＞E₂＞…＞E_M，事件E_i发生的标志为指标I_i(x，u)大于某个门槛值ε_i，即I_i(x，u)＞ε_i，i＝1，2，…，M，事件E_i消除的标志为I_i(x，u)≤ε_i，i＝1，2，…，M，

消除事件E_i时最优潮流采用的目标函数为C_i(x，u)，作控制代价函数使用；

给定：状态估计得到的当前运行点处的电力系统模型；

步骤(2)：判断当前运行点处是否有事件E_i发生

若有事件E_i发生，I_i(x，u)＞ε_i，执行步骤(3)，否则，返回步骤(1)

步骤(3)：首先消除优先级高的事件。采用如下最优潮流OPF模型P₁计算消除事件E₁的控制措施u：

min    C₁(x，u)

s.t.   f(x，u)＝0

       g(x，u)≤0

       I₁(x，u)≤ε₁