[发明专利]基于安全域的暂态稳定预防控制辅助决策方法

说明书

本发明属于电网暂态稳定预防控制辅助决策技术领域，公开了一种基于安全域的暂态稳定预防控制辅助决策方法。本发明首先获取实用动态安全域信息、电网运行方式信息和控制代价信息，然后进行基于实用动态安全域的暂态稳定评估，接下来进行基于提高暂态稳定性的控制策略计算，交替迭代进行节点注入功率减少控制和节点注入功率增加控制的策略计算，最后进行实现电网功率平衡的追加控制策略计算。本发明充分利用离线和在线安全稳定评估、极限计算和控制辅助决策分析计算的成果，实现暂态稳定控制辅助决策的快速分析计算，不断提高暂态稳定预防控制辅助决策的准确度和效率，对于提高电网安全稳定运行水平和提高安全稳定控制效益都具有重要意义。

技术领域

本发明属于电网暂态稳定预防控制辅助决策技术领域，具体而言，本发明涉及一种基于安全域的暂态稳定预防控制辅助决策方法。

背景技术

针对预想故障下存在的安全稳定问题，进行预防控制，是确保电力系统安全稳定运行的重要技术手段之一，属于安全稳定控制的第一道防线。因此，有关预防控制的理论研究和工程应用技术一直备受关注。

安全域(security region，SR)方法是在逐点法基础上发展起来的新方法，从域的角度出发考虑问题，描述的是整体可安全稳定运行的区域。安全域是在功率(或控制变量)空间上，满足安全稳定性约束的运行点集；对于既定的网络结构和一定的故障/事故，在注入空间上它是唯一确定的。预防控制是通过改变运行工况，将运行在安全域以外的工况拉回到安全域内运行，从而避免发生故障后出现安全稳定问题。

相关研究表明，事故前系统节点注入功率空间上保证暂态稳定的实用动态安全域(PDSR)，在工程关心的范围内，其稳定边界可用一个或少数几个超平面近似描述，在无功功率可就地平衡的情况下，PDSR临界超平面表达式可简化为：

其中，α_i是超平面方程常系数，P_i是第i个节点的注入功率。

暂态稳定约束变成：

通常，暂态稳定预防控制辅助决策面临的困难是，稳定约束难以用解析表达述描述，优化控制策略的计算量大，许多方法都依赖于积分计算。基于实用动态安全域，暂态稳定约束可用简洁的超平面方程描述，从而在理论上为高效解决暂态稳定预防控制辅助决策问题，快速计算暂态稳定预防控制策略，提供了一种新思路。

基于实用动态安全域进行暂态稳定评估和控制策略优化的关键是，得到准确的实用动态安全域临界超平面。以往需要通过大量的离线分析计算，在一定程度上影响了实用动态安全域方法的工程应用。目前，电力系统在线安全稳定分析(DSA)技术已在省级及以上电网调度中心普遍应用，在线化的暂态稳定评估、极限计算和预防控制辅助决策等功能，为自动动态修正实用动态安全域临界超平面创造了良好的条件。

发明内容

本发明的目的是：克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于实用动态安全域的暂态稳定预防控制辅助决策方法，可采用简洁的暂态稳定约束代数方程组——超平面方程集，快速计算暂态稳定预防控制策略，为高效解决暂态稳定预防控制辅助决策问题提供新的技术解决方案。

具体地说，本发明是采用以下技术方案实现的，包括下列步骤：

1)获取输入信息，所述输入信息包括实用动态安全域信息、电网运行方式信息、电网运行约束信息和安全稳定控制代价信息；

所述实用动态安全域信息与电网拓扑结构和预想故障关联，反映暂态稳定约束；

所述电网运行方式信息包括电网拓扑结构和节点注入功率、节点发电出力允许运行的最大值和最小值以及节点负荷允许运行的最小值；

所述安全稳定控制代价信息包括节点增加/减少单位发电出力的代价和节点调减单位负荷的代价；