[发明专利]一种电力系统主动解列断面的实用化快速搜索方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统稳定与控制领域，是一种基于多层图分割的电力系统主动解列断面优化搜索方法。

背景技术

以广域量测系统为代表的先进电力技术正在强力推动着传统输电网向智能电网快速发展，另一方面，大量可再生能源的接入也都使得电网运行方式发生快速的变化，这些因素都促使着调度运行工作不断转变行为方式，快速由经验型调度向科学型调度迈进。对于电网的解列控制而言，同样如此，电网运行场景变得更加复杂与多变，基于预想场景设定系统解列点的传统方式可能愈来愈不合时宜，因此，近些年来很多学者开始关注具有协调和智能特征的主动解列方式，并探索出了很多主动解列问题的理论和方法^[1-2]。

主动解列问题是一个涉及到电网运行、方式和保护等多个专业的课题，而该问题的核心是如何快速地确定系统解列方案，使得解列后的子系统各自保持同步运行且最大程度上保持功率供求平衡。从本质上，这可以视为一个图的平衡分割问题，因此利用图论中的相关理论进行处理是一个很自然的选择，例如，分别利用二元决策图、谱分析、kway方法求解平衡图分割问题^[3-6]，分别将问题转化为最大流最小割问题、含连通拓扑约束的背包问题加以求解^[7-8]，同时还有一部分方法借助于智能优化方法，例如粒子群算法^[9]等。

鉴于电力系统庞大的节点数，许多方法在应用时还受掣于最终简化系统的规模，因此在进行平衡图分割之前往往首先要对原系统进行简化，利用电力系统的部分物理特性，在尽量不影响解列断面搜索的前提下缩减节点规模：例如基于图的等效原理对系统冗余节点进行合并^[3,5,10]；在此基础上，分别基于电气距离计算和潮流追踪技术确定发电机和紧密负荷的依附关系从而可对系统进行大幅简化^[10，11]。提出一种基于弱联接理论的决策空间预筛方法以有效降低预决策的空间的规模^[12]。

图论中大型图划分方法对本问题的研究具有重要的参考意义，其中有代表性的多层图分割方法，通过多次的粗化还原过程来保证划分的规模和自由度，能够实现较好的划分质量和快速的计算速度^[13]，并且在这样一种框架下通过考虑电力系统物理特性和多种启发式逻辑可以进一步提高划分优化效率，是一种解列断面搜索的有效架构。

[参考文献]

[1]高鹏，王建全，甘德强，等.电力系统失步解列综述[J]，电力系统自动化，2005，29(19)：90-96.

[2]宋洪磊，吴俊勇.基于广域量测信息的电力系统主动解列控制研究综述[J].电网技术，2013，37(12)：3467-3474.

[3]Kai Sun，Zheng Da-Zhong，and Lu Qiang.Splitting strategies for islanding operation of large-scale power systems using OBDD-based methods[J].IEEE Trans on Power Systems，2003，18(2)：912-923.

[4]杨健，唐飞，廖清芬，等.基于半监督谱聚类的最优主动解列断面搜索[J].电网技术，2015，39(01)：242-249.

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[7]Xiaoming Wang，and Vijay Vittal.System islanding using minimal cutsets with minimum net flow[C].IEEE PES Power Systems Conference&Exposition，379-384，2004.