[发明专利]一种基于关联模型的多维空间热稳定安全域表示方法

说明书

本发明公开了一种基于关联模型的多维空间热稳定安全域表示方法，包括：(1)获取指定电力系统的系统节点的有功出力上限、有功出力下限以及系统节点之间的线路阻抗值；(2)挑选系统中任意几条线路作为系统断面，计算所有系统节点对这几条线路的有功类线路灵敏度数值，构节点对线路的关联模型，求取节点对断面的关联系数；(3)利用步骤2中点对断面的关联系数挑选关键节点，构建关键节点的热稳定安全域数学模型，计算节点对断面的有功安全上下限；(4)绘制出柱形图和折线图组合形式的电力系统热稳定安全域，本发明克服了常规情况下发电机节点过多引起的安全域展示困难的问题，为后续调度人员进行安全控制提供了有力的参考。

技术领域

本发明涉及一种电力系统热稳定安全域的绘制方法，具体涉及一种基于关联模型的多维空间热稳定安全域表示方法。

背景技术

经济的飞速发展使得电力系统的负荷水平增长很快，越来越多的线路或变压器接近热稳定极限运行。电网快速发展过渡期的网架特点及运行方式安排等原因，使得热稳定约束成为电网安全运行的关键约束。电力系统的热稳定安全域(thermal securityregion,THSR)是使系统所有输电线路的电流限值约束都得到满足的节点注入功率空间上的或决策空间上的集合，它是仅计及热稳定约束的电力系统静态安全域。其应用可以使电力系统的在线安全监视、评估与控制更加科学和有效。但是在大型电力系统中，由于发电机数量众多，进行全发电机维度下的安全域展示十分困难，如何在保证数据展示完整性的前提下，对大量的发电机节点共同耦合形成的高维安全域进行可视化展示已经成为了电力系统热稳定安全域可视化研究的一个重点和难点。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：基于电力系统热稳定安全域的基本理论，提供一种能够在大型电力系统中应用的安全域展示方法，克服了常规情况下发电机节点过多引起的安全域展示困难的问题，为后续调度人员进行安全控制提供了有力的参考。

为了实现上述发明目的，本发明采取的技术方案具体为：一种基于关联模型的多维空间热稳定安全域表示方法，包括以下步骤：

(1)获取指定电力系统的系统节点的有功出力上限、有功出力下限以及系统节点之间的线路的阻抗值和传输功率的上限，其中发电机节点的安全上下限根据电厂给定的数据以及系统运行方式来确定，线路节点的有功上下限根据相应电网设备的参数确定；

(2)挑选系统断面，构节点对线路的关联模型，求取节点对断面的关联系数；

2.1筛选实际电网中任意m条线路作为研究的断面，计算所有节点有功出力变化对所选取的m条线路的有功潮流灵敏度，基于直流潮流模型，其中节点i对线路k的灵敏度S_k-i计算公式如下:

上式中，a、b为线路k的两个端点，X_ai为节点a与节点i之间的互阻抗，X_bi为节点b与节点i之间的互阻抗，x_k为线路k的电抗。

2.2计算出所有的节点对线路的灵敏度之后，采用专家打分的方法对节点对于断面线路重要性进行打分，具体打分表格如下表所示：

2.3在获得了专家的打分情况之后，接着就开始计算各个节点对断面的关联系数R_i，具体定义如下：

其中专家打分的分数范围在0-10分之间，分数越高表示节点对线路的重要程度越高。公式中P_i-j表示节点i相对于线路j的专家打分数值，S_i-j表示节点i对于线路j的有功类灵敏度数值。

(3)构建关键节点的热稳定安全域数学模型，计算节点对断面的有功安全上下限：

3.1将步骤(2)中求得的所有节点对断面的关联系数R_i进行排序，取系数最大的l个节点作为断面的关键节点(l小于节点总个数n，l一般取5-8个)；