[发明专利]先进能量管理系统事件协调控制方法

摘要

本发明涉及一种先进能量管理系统事件协调控制方法。本发明电力系统大型区域电网、省级电网的能量管理系统EMS领域，其特征在于，根据先消除优先级高的事件然后消除优先级低的事件、低优先级事件的消除不会导致产生高优先级事件的思想，同时消除多个AEMS事件的协调控制方法。另外，该方法还提供了一种检验AEMS所定义事件集合的合理性的方案。本发明对于AEMS的实用化、保证电力系统安全-稳定-经济三者协调优化运行具有重要意义。

主权项

1、先进能量管理系统AMES事件协调控制方法，其特征在于，该方法在所述的AMES应用服务器中依次按以下步骤实现：步骤(1)：初始化设定以下参数：电力系统的网络参数，包括：输电线路的串联电阻、串联电抗、并联电导和并联电纳；变压器的变比和阻抗；可控设备参数，包括：并联在输电线路上的电容器和电抗器的阻抗；发电机有功功率可控范围；发电厂主控母线电压可调范围；变电站主控母线电压可调范围；变电站变压器高压侧无功可调范围；事件集合定义及消除相应事件时最优潮流采用的目标函数；事件集合中各事件的优先级；所述事件包括：线路潮流越界事件、母线电压越限事件、网损过大事件、发电费用过高事件等，设事件集合为{E1，E2，…，EM}，事件的优先级关系为E1＞E2＞…＞EM，事件Ei发生的标志为指标Ii(x，u)大于某个门槛值εi，即Ii(x，u)＞εi，i＝1，2，…，M，事件Ei消除的标志为Ii(x，u)≤εi，i＝1，2，…，M，消除事件Ei时最优潮流采用的目标函数为Ci(x，u)，作控制代价函数使用；给定：状态估计得到的当前运行点处的电力系统模型；步骤(2)：判断当前运行点处是否有事件Ei发生若有事件Ei发生，Ii(x，u)＞εi，执行步骤(3)，否则，返回步骤(1)步骤(3)：首先消除优先级高的事件。采用如下最优潮流OPF模型P1计算消除事件E1的控制措施u：min C1(x，u)s.t. f(x，u)＝0 g(x，u)≤0 I1(x，u)≤ε1 其中f(x，u)＝0为潮流方程等式约束；g(x，u)≤0为不等式约束，包括发电机出力约束，电容电抗容量约束等等；x∈Rn为状态变量，u∈Rm为控制变量；f、g为适当维数的函数向量。设求解得到的最优解为设求解得到的最优解为(x1 *，u1 *)。步骤(4)：在保证优先级低的事件不会诱发优先级高的事件的条件下，消除事件E2 采用如下OPF模型P2计算消除事件E2的控制措施umin C2(x1 *+Δx，u1 *+Δu)s.t.$f(x_1^{*}+\mathrm{\Delta x},u_1^{*}+\mathrm{\Delta u})=0$ g(x_1^{*}+\mathrm{\Delta x},u_1^{*}+\mathrm{\Delta u})\le 0$ I_1(x_1^{*}+\mathrm{\Delta x},u_1^{*}+\mathrm{\Delta u})\le {ϵ}_1$ I_2(x_1^{*}+\mathrm{\Delta x},u_1^{*}+\mathrm{\Delta u})\le {ϵ}_2模型P2的意义是在P1的最优解(x1\; *，u1\; *)附近寻找能够消除事件E2的控制措施u。设P2的最优解为(\Delta x1\; *，\Delta u1\; *)，那么能够消除事件E2的控制措施为$ u=u_2^{*}=u_1^{*}+\Delta u_1^{*}步骤(5)：按照步骤(3)(4)的方法，在保证不诱发前k-1个优先级更高的事件的条件下，按下式计算消除第k个事件的控制措施：min\; Ck(xk-1\; *+\Delta x，uk-1\; *+\Delta u)s.t.$ f(x_{k-1}^{*}+\mathrm{\Delta x},u_{k-1}^{*}+\mathrm{\Delta u})=0$ g(x_{k-1}^{*}+\mathrm{\Delta x},u_{k-1}^{*}+\mathrm{\Delta u})\le 0$ I_l(x_{k-1}^{*}+\mathrm{\Delta x},u_{k-1}^{*}+\mathrm{\Delta u})\le {ϵ}_l,l＝1，2，\dots ，k若上述模型在k＝M时有解，则最终得到的能够同时消除所有M个事件的控制措施为：$ u=u_M^{*}=u_{M-1}^{*}+\Delta u_{M-1}^{*}.$$$$$$$$$