[发明专利]计及安全稳定限额约束的短路电流预防控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种计及安全稳定限额约束的短路电流预防控制方法及装置，根据断路器短路电流确定参与控制的关键故障和关键断路器，根据短路电流预防控制综合性能指标确定措施调整顺序，以采取控制措施代价和电网优化调整代价之和最小化为决策目标，在满足短路电流安全约束、电网安全稳定限额约束和电网连通性约束的条件下，形成包括限制短路电流组合措施和保障电网安全稳定运行优化调整措施的综合辅助决策控制方案，并引入短路电流变化量估算系数提高优化求解速度，实现了电网短路电流控制与电网安全性、供电可靠性之间的协调优化。

技术领域

本发明涉及一种计及安全稳定限额约束的短路电流预防控制方法及装置，属于电网调度运行与控制技术领域。

背景技术

随着电网和新能源的快速发展，母线和线路短路电流已逼近甚至超过断路器最大遮断容量，短路电流越限问题成为制约电网发展和安全经济运行的主要因素之一。目前，调度运行人员基于全开机运行方式下母线最大短路电流制定限制短路电流控制措施，采取的措施过于保守，严重削弱了网架结构，降低了电网运行的安全性和供电可靠性。

现有技术中一种是根据电力系统的实际运行方式，评估当前系统母线和线路短路电流，并对短路电流可能超标的情况进行预防控制，给出预防控制建议措施。另一种是以控制措施和恢复措施后电网安全稳定裕度和输电断面安全稳定极限最大化为控制目标，在限制电网短路电流的基础上，尽可能减少对电网安全稳定裕度和输电能力的不利影响，给出综合控制措施和恢复措施。以上技术通过计算控制措施对越限设备的短路电流灵敏度，搜索满足短路电流安全要求的控制措施，之后再进行安全稳定校核，给出满足安全稳定要求的控制措施。

上述方法一方面没有充分考虑限制短路电流措施与满足电网安全稳定限额措施之间的协调，另一方根据母线和线路短路电流选择参与控制的关键故障实际上可能是安全的，因此，现有方法给出的限制短路电流控制措施控制代价过大、甚至存在安全隐患，难以满足电网调度运行实际要求。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种计及安全稳定限额约束的短路电流预防控制方法及装置，根据流经断路器的短路电流判断是否存在短路电流越限问题，并计及电网安全稳定限额约束进行短路电流预防控制，可以避免控制措施存在安全隐患和过于保守的问题。实现了电网短路电流控制与电网安全性、供电可靠性之间的协调优化。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种计及安全稳定限额约束的短路电流预防控制方法，包括如下步骤：

步骤1：针对短路电流预防控制候选措施集C中排序在前位的措施，根据措施对短路电流关键故障集FI中各故障下短路电流关键断路器集BI中断路器的短路电流变化量和组合措施的短路电流变化量估算系数，计及组合措施后短路电流和电网连通性约束，生成组合措施集CC，并基于预设的电网运行方式S生成CC中各组合措施对应的电网运行方式。

步骤2：根据电网安全稳定限额模型及参数，确定CC中各组合措施对应的电网运行方式下的安全稳定限额，生成需要优化调整以满足安全稳定限额约束的CC中各组合措施对应的电网运行方式；根据S下安全稳定预防控制候选措施集D，计及D中安全稳定措施代价，针对需要优化调整以满足安全稳定限额约束的CC中各组合措施对应的电网运行方式，进行满足安全稳定限额约束的电网运行方式优化调整，得到可优化调整满足安全稳定限额约束的电网运行方式和不可优化调整满足安全稳定限额约束的电网运行方式；当CC中组合措施对应的电网运行方式中包括需要优化调整且可优化调整满足安全稳定限额约束的电网运行方式，将优化调整后的电网运行方式作为组合措施对应的新的电网运行方式，记录该电网运行方式的优化调整安全稳定措施及优化调整安全稳定代价，当CC中组合措施对应的电网运行方式中包括需要优化调整且不可优化调整满足安全稳定限额约束的电网运行方式，将该电网运行方式关联的组合措施从CC中剔除。