[发明专利]一种考虑经济性及多时间尺度安全稳定性的精准负荷控制方法

说明书

本发明公开了一种考虑经济性及多时间尺度安全稳定性的精准负荷控制方法，属于电力系统及其自动化技术领域。本发明针对故障发展过程中系统不同时间尺度面临的安全稳定问题，计及切负荷措施代价和电力安全事故责任代价，建立了暂态广义经济损失、准稳态广义经济损失及稳态广义经济损失指标，实现了统筹毫秒级、秒级及分钟级的精准负荷控制。本发明有利于电力系统调度运行人员把握复杂故障后系统不同时间尺度安全运行规律，提升现有三道防线负荷控制手段的适应性，从而提高大电网安全稳定控制的有效性和精益化水平。

技术领域

本发明属于电力系统及其自动化技术领域，更准确地说本发明涉及一种考虑经济性及多时间尺度安全稳定性的精准负荷控制方法。

背景技术

在特高压电网建设的过渡期，电网“强直弱交”矛盾突出，特高压直流输送容量在受端系统规模中的比例不断增大，直流闭锁故障造成大功率冲击及潮流窜动，全网性电压问题及频率问题突显。针对受端电网由于大扰动产生的功率缺额，为防止发生稳定破坏，将按预定的切负荷策略，采用安全稳定控制装置实施切负荷控制措施；针对电力系统发生频率、电压异常等事故，采用低频低压减负荷措施，防止系统频率、电压崩溃；为了解决断面越限、联络线超用、旋转备用不足等，采用预设的过载值根据事先制定的限电序位表进行拉路控制等。由于国务院第599号令《电力安全事故应急处置和调查处理条例》(以下简称“条例”)明确了稳控系统切负荷等同于故障损失负荷，区域切负荷比例过高或负荷量分配的不合理均会导致更为严重的事故等级评级和事后追责，因此，在执行紧急负荷控制时一般又会考虑经济代价。

现有负荷控制一般是以最小切负荷量或最小经济损失为目标，单一解决故障后某一时间尺度稳定问题，如解决暂态电压稳定问题、频率稳定或稳态低电压或过载等问题。其本质上大多按照事件、轨迹驱动，以切除主变和高压负荷线为主，没有从不同时间尺度控制角度对负荷控制进行协调优化，对不同切负荷对象也不加选择，当有大规模切负荷控制要求时，其经济性和社会接受度均较低。因此，有必要研究多时间尺度精准负荷控制技术，根据系统暂态及稳态不同时间尺度综合安全稳定需求及经济性代价，对大范围大规模的负荷控制进行统筹管理，提出负荷控制经济性与电网安全性相协调的优化控制方案，从而提升现有三道防线负荷控制手段的适应性，提高过渡期特高压交直流混联电网安全稳定和电网控制管理精益化水平。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术的不足，提高负荷控制方法对于暂态及稳态综合安全稳定、经济性的适应性，避免解决故障后单一稳定问题而导致的后续不同时间尺度稳定问题、切负荷效率低及经济代价高等问题，给出一种考虑经济性及多时间尺度安全稳定性的精准负荷控制方法。

具体地说，本发明采用以下的技术方案来实现的，包括下列步骤：

1)实时测量当地电网电气量，在故障发生到实测结束时刻的给定时间窗口内，获取系统频率及母线电压的动态响应曲线，确定切负荷措施动作后导致的切负荷后常规经济损失与电力安全事故责任代价；

2)将故障后不同时间尺度的安全稳定问题折算成广义经济损失，确定广义经济损失代价，所述不同时间尺度包括毫秒级、秒级、分钟级；

3)综合考虑切负荷后常规经济损失、电力安全事故责任代价及广义经济损失代价，得到紧急负荷控制数学模型，并采用原对偶内点法进行不同时间尺度最优切负荷求解，求解次数由不同时间尺度安全约束条件是否满足决定，且下一次模型求解的初值为上一次模型最优解；

4)将不同时间尺度最优切负荷解提交负荷控制中心站，当负荷控制中心站判定不同时间尺度安全稳定约束低至动作门槛时，实时向子站下发决策结果，子站结合就地频率，对负控终端实时采集的用户所有380V分支回路功率进行负荷精准控制。

上述技术方案的进一步特征在于，所述步骤1)中，切负荷措施动作后导致的切负荷后常规经济损失与电力安全事故责任代价，按下式表示：

F_J＝F_J1+F_J2