[发明专利]一种计及风电不确定性的电网安全稳定控制方法

摘要

本发明公开了一种计及风电不确定性的电网安全稳定控制方法，属于电力系统运行控制技术领域。本发明本将在线安全稳定预警系统、风电功率预测系统、安全稳定控制系统有机结合，在线计算分析电网运行工况并刷新关键断面及其输电极限，结合一定时窗内的风电功率预测信息对风电场“发电潜力”进行排序，在此基础上，基于最小过切原则优化选择风电控制对象。本发明能够使损失的风电场发电潜力最小，减少风电不确定性对安全稳定控制策略的影响，在保障风电基地安全稳定运行的前提下提升了风电控制的精细化水平，有效保障了风力发电量，从而提升了节能减排效益。

主权项

一种计及风电不确定性的电网安全稳定控制方法，其特征在于，包括如下步骤：1)每隔ΔT时间周期性地运行电网在线安全稳定预警系统，通过在线仿真分析刷新当前时间断面下关心的预想故障集m代表预想故障的总数，并计算每一故障清除后计及暂态稳定与热稳定约束的风电送出关键断面输电极限值Pmax:{Pmax1,Pmax2,…,Pmaxm}；2)选取地区能参与控制的N个风电场形成初始可控空间Ω0，在线安全稳定预警系统与风电功率预测预报系统通信，读取Ω0中所有风电场在未来T个时间断面内风电功率预测时间序列{Pi1,Pi2,…,PiT}，i∈N，并依据各风电场的发电潜力由小到大的顺序对Ω0中的风电场进行排序，同时计算Ω0中所有风电场出力相对于关键输电断面输送功率的灵敏度S:{S1,S2,…,SN}，其中Si＝δP关键断面/δP风电场i，δP风电场i表示风电场i的功率变化量，δP关键断面表示风电场i功率变化δP风电场i后引起关键输电断面相应的功率变化量，并将包括预想故障集ψ、关键断面输电极限值Pmax、初始可控空间Ω0、发电潜力排序表在内的时间断面信息输入安全稳定控制系统；3)安全稳定控制系统周期性的从在线安全稳定预警系统得到时间断面信息后，实时监测电力系统元件故障或无故障跳闸状态；当监测到实际发生故障与当前断面下的预想故障集元素相匹配时，判断关键输电断面当前输送功率P0与输电极限Pmaxi之差ΔP是否大于零：如果ΔP>0，则将ΔP作为满足安全稳定要求的最小控制量，并转入步骤4)；否则继续实时监测，并将故障信息反馈在线安全稳定预警系统；4)故障触发后，基于最小过切原则实时优化分配最小控制量ΔP，通过求解以被切除的风电场的发电潜力最小为优化目标、以被切除的风电场使得关键输电断面功率的降低满足最小控制量的要求为约束条件的优化模型得到满足最小控制量要求的最小过切组合Ω:{P1,P2,……,Pn}，n代表切机总数，Ω∈Ω0；如果同时要求切除风电场数量最少，则依据切机优先顺序表依次增加切机数来求解；如果所有风电场都切除依然无法满足最小控制量约束，则配合切除常规机组或者采取其他紧急控制措施；5)将步骤4)确定的切机控制策略由协调控制主站下发控制子站执行切除风电场操作；执行站将确认的风电场控制信息向上反馈调度中心站，作为下一周期在线分析的数据源之一。