[发明专利]一种分段式线路过载保护控制协调优化方法及系统

说明书

本发明涉及一种分段式线路过载保护控制协调优化方法及系统，其特征在于，包括以下内容：1)当电力系统网络中的线路发生线路过载时，剥离电力系统网络中各发电节点到各负荷节点的功率输送路径，并确定电力系统网络的功率构成；2)确定极限热稳定运行时间内电力系统网络中的可调控制资源；3)确定使过载线路的功率恢复正常运行状态范围的最小负荷损失量和控制措施；4)当最小负荷损失量为0时，按照确定的控制措施对电力系统网络中的发电节点和负荷节点进行控制；当最小负荷损失量不为0时，根据确定的可调控制资源，对过载线路上的过负荷保护装置和电力系统网络中的可调控制资源进行分段协调优化，本发明可广泛用于电网保护控制技术领域中。

技术领域

本发明是关于一种分段式线路过载保护控制协调优化方法及系统，属于电网保护控制技术领域。

背景技术

随着电力系统的建设发展，负荷需求量逐年增长，电网互联程度不断提升，这对电力系统安全稳定运行提出更高得要求，也给电网保护控制带来前所未有的挑战。电力系统的网络传输容量不足或部分元件的故障切除，均有可能造成电力系统网络中输电线路过载情况的发生，而线路的长时间过载将引发线路过热损毁，造成更为严重的事故。

线路输送功率越线后，线路过载紧急保护控制措施及有功紧急保护控制措施将启动。保护控制措施实施的最终目的，是通过线路所配置的过负荷保护装置及可调控制资源的协调配合，使线路过载情况消失，维持电力系统安全稳定运行，既要避免事故的加剧，也要避免线路的过热损毁。在实际工程中，线路过载紧急保护控制措施中包含大量的发电机和负荷等可控节点。通常情况下，切机、切负荷措施的动作延时较短，动作较为迅速，而电力系统的备用响应时间由秒级、分钟级到小时级不等。控制量的调整具有先后次序，过载线路上的输送功率也将随着控制措施的先后投入而改变。依据过载线路功率情况，滚动迭代计算线路热稳定极限运行时间，构造保护控制协同优化模型，有利于延长线路过负荷保护动作时间，扩大控制资源范围，有机会获得更为良好的过载调整效果。

现有的线路过载紧急保护控制措施仅以保护电气设备为目标，在线路过载运行持续一段时间后，由线路的过负荷保护装置直接切除过载线路，这种保护形式并未站在系统安全的角度进行防御，将有可能造成故障态势的严重化，对更大范围的系统性事故起到推波助澜的作用。现有的有功紧急保护控制措施一般考虑当前线路热稳定极限运行时间，采用灵敏度法、罚函数优化法等方法确定切机、切负荷方案，然而，现有的线路过载紧急保护控制措施与有功紧急保护控制措施一般彼此分离，缺少协调配合。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种使得线路过载紧急保护控制措施与有功紧急保护控制措施协调配合的分段式线路过载保护控制协调优化方法及系统。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种分段式线路过载保护控制协调优化方法，其特征在于，包括以下内容：1)当电力系统网络中的线路发生线路过载时，采用潮流追踪算法，剥离电力系统网络中各发电节点到各负荷节点的功率输送路径，并确定电力系统网络的功率构成；2)计算过载线路的极限热稳定运行时间，并确定该时间内电力系统网络中的可调控制资源；3)采用路径优化模型，根据电力系统网络的功率构成和可调控制资源，确定使过载线路的功率恢复正常运行状态范围的最小负荷损失量和控制措施；4)当最小负荷损失量为0时，按照确定的控制措施对电力系统网络中的发电节点和负荷节点进行控制；当最小负荷损失量不为0时，根据确定的可调控制资源，对过载线路上的过负荷保护装置和电力系统网络中的可调控制资源进行分段协调优化，进而对电力系统网络中的发电节点和负荷节点进行控制。

进一步地，所述步骤1)中电力系统网络的功率构成包括电力系统网络中各节点处的功率分配和线路传输功率，以及单一发电节点至单一负荷节点的功率输送路径。