[发明专利]基于暂态稳定约束的电力系统备用容量联合优化调度方法

说明书

本发明公开了一种基于暂态稳定约束的电力系统备用容量联合优化调度方法，涉及电力系统运行和控制技术领域。风电等可再生能源的大规模应用会对系统内同步发电机之间的暂态稳定性产生巨大的影响。本发明包括以下步骤：建立电力系统备用容量联合优化调度模型；建立故障后系统的暂态过程模型；建立基于暂态稳定约束的备用容量联合优化调度模型并求解；将暂态稳定约束纳入到电力系统备用容量联合优化调度模型中，构成标准的非线性规划问题，通过内点法进行求解，获得发电机的出力及备用安排情况。本技术方案综合考虑用户对系统可靠性的要求以及预想故障情况下系统的暂态稳定性，确定系统调用的备用容量，促进新能源的消纳。

技术领域

本发明涉及电力系统运行和控制技术领域，尤其涉及一种优化调度方法。

背景技术

当前，随着能源、环境、气候变化问题的日益突出，发展可再生能源的成为世界能源发展的新趋势。然而，风电等可再生能源的大规模应用会对系统内同步发电机之间的暂态稳定性产生巨大的影响，因此给电力系统的安全运行带来挑战。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供基于暂态稳定约束的电力系统备用容量联合优化调度方法，以达到提高电力系统的运行可靠性目的。为此，本发明采取以下技术方案。

基于暂态稳定约束的电力系统备用容量联合优化调度方法，包括以下步骤：

1)建立电力系统备用容量联合优化调度模型；

101)获取系统运行参数及用户可靠性参数；

102)确定目标函数，目标函数为系统总运行成本最低；

103)确定备用容量优化调度模型的约束；

包括节点功率平衡约束、发电机出力约束、备用容量约束、用户切负荷量约束、节点电压约束、线路潮流约束；

104)根据目标函数和约束条件，确定电力系统备用容量联合优化调度模型；

2)建立故障后系统的暂态过程模型；

201)获得系统预想故障；

202)获得系统发电机转子运动方程；

203)对转子运动方程进行求解，得到各离散点上发电机的功角，基于此构建暂态稳定约束构建暂态稳定约束，确定暂态过程模型；

3)建立基于暂态稳定约束的备用容量联合优化调度模型并求解；

将暂态稳定约束纳入到电力系统备用容量联合优化调度模型中，构成标准的非线性规划问题，通过内点法进行求解，获得发电机的出力及备用安排情况。

作为优选技术手段：在步骤102)，目标函数为：

其中，i代表发电机的节点，j代表故障状态，N_g代表发电机节点的集合，g代表发电单元，NG_i代表节点i上的发电单元数，GC_ig为发电的成本函数，代表节点i上发电单元g的初始有功出力，ΔP_ig代表节点 i上发电单元g调整的有功出力，RC_ir为备用的成本函数，为调用的有功备用容量，NL代表负荷节点的集合，NL_i代表节点i上的负荷类型， OC_is代表用户的切负荷成本函数，LC_pis代表节点i上用户类型s的有功切负荷量。

作为优选技术手段：切负荷成本函数的表达式为：

其中d_j代表停运时间，CDF_s(d_j)是停运时间的函数，不同负荷类型具有不同的曲线。