[发明专利]基于同步测量信息的电压安全稳定自适应紧急控制方法

摘要

本发明公开了一种基于同步测量信息的电压安全稳定自适应紧急控制方法，属于电力系统运行与控制领域。本发明基于实时汇集的母线电压和支路潮流同步测量数据，建立反映母线电压变化量与各个母线负荷有功和无功变化量之间的关联方程，采用优化方法联立求解反映实测运行轨迹的多个运行点之间关联关系的方程组，得到各个母线注入有功和注入无功对母线电压的灵敏度，考虑负荷控制的优先级和代价，在可控的无功设备投切和负荷控制措施空间中，搜索满足各个母线电压安全稳定要求且控制代价最小的无功设备投切和负荷控制措施。本发明能够实现防止电压失去安全稳定的协调优化紧急控制。

主权项

基于同步测量信息的电压安全稳定自适应紧急控制方法，其特征在于：1）汇集基于同步测量的电压安全稳定监控设备集中所有母线的电压和支路潮流信息，并按设定的采样存储周期T0存储这些信息，得到包括最新同步测量时刻t0信息在内的实测历史信息，进入步骤2）；2）若汇集的t0时刻的电压安全稳定监控设备集中所有母线的电压都分别大于等于相应母线电压控制的计算启动门槛值或其中至少有1个母线的电压小于等于相应母线电压的故障状态门槛值，则返回步骤1）；若汇集的t0时刻的电压安全稳定监控设备集中所有母线的电压都分别大于等于相应母线电压的紧急控制启动门槛值且其中至少有1个母线的电压小于相应母线电压控制的计算启动门槛值，则进入步骤3）；若汇集的t0时刻的电压安全稳定监控设备集中所有母线的电压都分别大于相应母线电压的故障状态门槛值且其中至少有1个母线的电压小于相应母线电压的紧急控制启动门槛值，则将电压小于相应母线电压的紧急控制启动门槛值的母线过滤出来，构成电压待控母线集，进入步骤8）；所述母线电压控制的计算启动门槛值大于相应母线电压的紧急控制启动门槛值，母线电压的紧急控制启动门槛值大于相应母线电压的安全稳定临界值，母线电压的安全稳定临界值大于相应母线电压的故障状态门槛值；3）若汇集的实测历史信息所对应的时间长度T与设定的灵敏度计算采样周期Ts之比小于4，则返回步骤1），否则将t0时刻作为第1个采样时刻点，以Ts对实测历史信息进行采样，使得第2个采样时刻点为t0‑Ts时刻，第3个采样时刻点为t0‑2Ts时刻，第4个采样时刻点为t0‑3Ts时刻，第5个采样时刻点为t0‑4Ts时刻，进入步骤4）；其中，Ts设置为实测历史信息的采样存储周期T0的整数倍；4）基于相邻的两个采样时刻点的母线电压和支路潮流同步测量信息，建立反映两个采样时刻点之间各个母线的电压变化量、负荷有功变化量、负荷及无功补偿设备总无功变化量与各个母线注入有功对母线电压的灵敏度、注入无功 对母线电压的灵敏度以及电网中其它因素引起母线电压的变化量的关联方程组，将各个母线注入有功对母线电压的灵敏度和注入无功对母线电压的灵敏度，以及在Ts内电网中其它因素引起母线电压的变化量作为变量，并假设在不同的两个相邻采样时刻点的关联方程组中，这些变量是相同的，采用优化方法联立求解4个反映相邻的两个采样时刻点运行状态之间关系的关联方程组；若有最优解且是唯一解，则将最优解作为相应的变量的最新解，并将t0时刻作为最新解所关联的时刻tr，进入步骤5），否则，进入步骤5）；5）若各个母线注入有功对母线电压的灵敏度和注入无功对母线电压的灵敏度，以及在Ts内电网中其它因素引起母线电压的变化量的解已获得、且t0‑tr小于等于设定的灵敏度有效时间，则将汇集的t0时刻的所有母线中电压小于相应母线电压的预决策控制门槛值的母线过滤出来，构成电压预决策控制母线集，对于电压预决策控制母线集非空的情况，进入步骤6），对于电压预决策控制母线集为空的情况，返回步骤1）；否则，返回步骤1）；所述母线电压的预决策控制门槛值大于相应母线电压的紧急控制启动门槛值；6）将母线注入有功对母线电压的灵敏度大于设置的母线注入有功对母线电压的灵敏度门槛值且可控的母线负荷过滤出来，构成母线负荷控制措施集，将母线注入无功对母线电压的灵敏度大于设置的母线注入无功对母线电压的灵敏度门槛值且可控的母线负荷过滤出来，加入到母线负荷控制措施集，将母线注入无功对母线电压的灵敏度大于设置的母线注入无功对母线电压的灵敏度门槛值且可切除的母线并联电抗器和可投入的母线并联电容器过滤出来，构成母线无功补偿设备控制措施集，若母线负荷控制措施集非空或母线无功补偿设备控制措施集非空，进入步骤7），否则，返回步骤1）；所述可控的母线负荷是指连接到该母线的可控的负荷支路；7）建立以切负荷的控制代价最小为目标函数，考虑不同切负荷措施的控制优先级、负荷转供和切负荷措施中有功与无功是一体的、以及负荷转供、切负荷和投退无功补偿设备后满足电压预决策控制母线集中各个母线电压的增量大于等于相应母线电压的紧急控制启动门槛值与其电压安全稳定临界值之差的约束条件的01整数规划模型，通过求解01整数规划模型来计算电压安全稳定预决策紧急控制措施；若能够得到最优解，则将与其中任一最优解相应的负荷转供措施、切负荷措施与投退无功补偿设备措施作为最新的电压安全稳定预决策紧急控制措施，并将电压预决策控制母线集和t0时刻作为最新的电压安全稳定预决策紧急控制措施所关联的电压预决策控制母线集和时刻tc，再返回步骤1），否则返回步骤1）；8）若最新的电压安全稳定预决策紧急控制措施已获得、且t0‑tc小于等于设定的预决策紧急控制措施的有效时间，则对于最新的电压安全稳定预决策紧急控制措施所关联的电压预决策控制母线集与电压待控母线集的交集非空的情况，将最新的电压安全稳定预决策紧急控制措施直接实施，返回步骤1），对于最新的电压安全稳定预决策紧急控制措施所关联的电压预决策控制母线集与电压待控母线集的交集是空集的情况，返回步骤1）；否则，返回步骤1）。