[发明专利]基于高阶功率灵敏度的电动汽车充电站紧急控制方法

说明书

本发明涉及一种基于高阶功率灵敏度的电动汽车充电站紧急控制方法，包括以下步骤：步骤一：针对电动汽车充电站建立紧急控制优化模型；步骤二：获取电动汽车充电站所在电网系统的状态，计算线路中各节点的包含高阶导数的功率灵敏度；步骤三：计算各节点的全局功率灵敏度，根据全局功率灵敏度将各节点划分为不同类型，并确定各类型节点所需满足的功率条件；步骤四：基于各节点的类型以及对应的功率条件，求解紧急控制优化模型，得到电网系统的功率转移方案，从而依据功率转移方案对电动汽车充电站进行紧急控制。本发明能够实现灵活调度，减轻电网在发生故障时的运行压力，进而防止线路连锁跳闸、系统崩溃等问题。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，具体涉及配电调度中针对电动汽车充电站紧急控制方法。

背景技术

当电力系统故障发生线路切除时，系统潮流转移后会引起其它线路过负荷，导致过流保护动作从而引起线路跳闸。严重情况下，甚至引起连锁故障和系统崩溃。为了防止线路连锁跳闸，通常会采取调整发电机出力、改变系统运行方式或切除系统负荷等方法。

随着电动汽车的快速发展，它成为了灵活类负荷的重要组成，可参与到线路过载的紧急控制中，因此有必要针对电动汽车的充电站开发在电力系统故障时适用的紧急控制方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于电动汽车充电站、能够将电动汽车充电站作为线路过载时辅助紧急控制的灵活性负荷，从而实现灵活调度，减轻电网在发生故障时的运行压力，防止线路连锁跳闸、系统崩溃等问题的紧急控制方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于高阶功率灵敏度的电动汽车充电站紧急控制方法，包括以下步骤：

步骤一：结合安全性约束和经济性指标，针对电动汽车充电站建立紧急控制优化模型；

步骤二：获取所述电动汽车充电站所在电网系统的状态，分别针对所述电网系统中的各条线路得到利用节点注入功率描述的线路传输功率近似表达式，并基于每条线路对应的利用节点注入功率描述的线路传输功率近似表达式计算线路中各节点的包含高阶导数的功率灵敏度；

步骤三：基于各节点的包含高阶导数的功率灵敏度计算各节点的全局功率灵敏度，根据全局功率灵敏度将各节点划分为不同类型，并确定各类型节点所需满足的功率条件；

步骤四：基于各节点的类型以及对应的功率条件，求解所述紧急控制优化模型，得到所述电网系统的功率转移方案，从而依据所述功率转移方案对电动汽车充电站进行紧急控制。

所述步骤一中，针对电动汽车充电站建立紧急控制优化模型为：

其中，λ_i表示紧急控制中发电机节点i的单位功率变化补偿价格，ΔP_i,G表示发电机功率变化，N_G表示发电机总数；N_EVCS表示可调节电动汽车总数；η_k为负荷节点切除单位负荷的补偿价格，ΔP_k,L为负荷节点的切负荷功率N_L为切负荷节点总数，M为常数。

所述紧急控制优化模型的约束条件为：其中，F_m为线路m的初始线路传输功率，ΔF_m为线路m的功率变化，为线路m的功率上限。

M取10000。

所述步骤二中，计算利用节点注入功率描述的线路传输功率近似表达式的方法包括以下步骤：

步骤2-1：列出线路m的线路传输功率F_m和线路m中的节点i的节点注入功率P_i的多项式表达式