[发明专利]基于集中实时决策的设备过载逐次逼近自适应控制方法

说明书

技术领域

本发明属电力系统控制技术领域，适用于电力系统设备过载情况下的自适应控制策略制定与实施。

背景技术

随着电网结构的加强，电网输送能力的提高，设备过载已逐渐成为制约电网安全可靠、经济运行的主要问题。在电网快速发展，网架结构还比较复杂，运行方式多变的阶段，设备（线路、变压器）过载问题还难以通过离线分析制定合理的控制策略，解决调度运行控制实施时间不够、控制量不足、控制代价过大和负荷控制措施过于集中等问题，亟需研究基于集中实时决策的设备过载自适应控制方法。

专利“大电网过载集中决策实时紧急控制方法”（ZL 200710135096.2）提出以安全稳定控制装置（简称为安控装置）的实测信息为准，通过调整EMS状态估计数据，得到电网运行状态数据，在此基础上，基于发电机和负荷等可选控制措施的消除设备过载的灵敏度，计及控制措施代价和设备过载程度，计算出控制措施的综合性能指标，按照综合性能指标绝对值的顺序，选取性能指标为正的发电机节点和性能指标为负的负荷节点参与紧急控制，采用二分法计算出优化的紧急控制方案。该方法计算控制策略快速，但是按综合性能指标依次选择控制措施的搜索策略不能保证控制策略的优化，也没有涉及如何判断设备的实际过载程度和可以持续运行的时间，以及紧急控制与调度运行控制的协调等。

与已有技术相比，本发明提出了根据设备的电流和温度实测信息，实时估算设备长期允许电流和持续运行时间的方法，并根据设备的持续运行时间，而不是电流的大小来决定采取何种控制方式，分别建立了以控制代价最小为目标的调度运行控制和安控装置紧急控制的决策优化模型，考虑了控制措施的离散性和负荷控制的分散要求，采用根据设备状态进行逐次逼近的控制策略，引入混合整数非线性规划算法，解决了调度运行控制实施时间不够、控制量不足、控制代价过大和负荷控制措施过于集中等问题，并实现了消除设备过载的紧急控制手段与调度运行控制手段的综合应用与协调配合。

 

发明内容

本发明目的是：提出基于集中实时决策的设备过载自适应紧急控制方法，可根据设备当前及历史的运行状态，自动判断设备过载的状态，综合应用消除设备过载的紧急控制手段与调度运行控制手段，解决调度运行控制实施时间不够、控制量不足、控制代价过大和负荷控制措施过于集中等问题，确保设备过载控制的可靠与优化。

本发明采用以下的技术方案来实现，包括下述步骤：

1）   基于安全稳定控制装置（简称为安控装置）实时采集的设备电流，以及设备温度监测装置实时采集的温度信息，实时估算出当前运行环境下设备长期运行的允许电流及可持续运行时间；

2）   若所有设备的可持续运行时间最小值大于设定的调度运行控制时限，则不进行控制策略计算，也不对电力系统实施控制；若该最小值小于等于调度运行控制时限，但大于紧急控制时限，则进入步骤3），进行调度运行控制优化策略计算与实施；若该最小值小于等于紧急控制时限，则进入步骤4），进行紧急控制优化策略计算与实施；

3）   首先，基于调度管辖外电网（简称为外网）状态估计数据或典型方式数据，根据外网与调度管辖内电网（简称为内网）的联络线外网侧母线之间的电气距离大于设定值，对外网进行静态等值；再基于内网状态估计数据和外网等值数据，以可持续运行时间小于等于调度运行控制时限的设备（简称为处于告警状态的过载设备）的实时潮流数据和安控装置实时采集的潮流数据为准，进行内外网运行断面数据整合；然后，针对等值后的电网，以控制总代价和不同区域负荷控制量所占比例综合指标最小为目标函数，考虑调度运行控制措施的离散性和代价，计及电力系统潮流约束，基于混合整数非线性规划算法，采用集中优化决策和逐次逼近的控制策略，进行针对设备过载告警状态的实时调度运行控制策略优化计算，由调度运行人员实施控制；待控制措施实施后，返回步骤1）；

4）   首先，基于外网状态估计数据或典型方式数据，根据外网与内网的联络线外网侧母线之间的电气距离大于设定值，对外网进行静态等值；再基于内网状态估计数据和外网等值数据，以可持续运行时间小于等于紧急控制时限的设备（或称为处于紧急状态的过载设备）的实时潮流数据和安控装置实时采集的潮流数据为准，进行内外网运行断面数据整合；然后，针对等值后的电网，以控制总代价和不同区域负荷控制量所占比例综合指标最小为目标函数，考虑紧急控制措施的离散性和代价，计及电力系统潮流约束，基于混合整数非线性规划算法，采用集中优化决策和逐次逼近的控制策略，进行针对设备过载紧急状态的紧急控制策略优化计算，由安控装置实施控制；待控制措施实施后，返回步骤1）。