[发明专利]一种电网动态分区策略优化搜索方法

摘要

本发明公开了一种电网动态分区策略优化搜索方法，属于电力系统及其自动化技术领域。本发明根据预想故障下设备的过载安全裕度和节点电压安全裕度综合确定最大动态分区操作数，在最大操作数约束下校核综合控制性能满足要求的各动态分区策略执行后是否能解决预想故障下的设备过载和电压越限，若能解决，则从中选择最优的动态分区操作组合；若不能解决，则选择综合控制性能最高的动态分区策略，进而配合其他控制措施解决预想故障下的设备过载和电压越限。本发明可为电网中发生设备过载和电压越限等紧急状态提供优化的动态分区策略，从而减少紧急切负荷措施的配置，降低电力安全事故责任风险，提高电网的运行管理水平。

主权项

1.一种电网动态分区策略优化搜索方法，其特征在于，包括以下步骤：1)确定电网当前运行方式下可执行的动态分区操作集合，包括可用的备用线路投入、可用的解环线路退出以及可执行的负荷转供，记总数为T，T≥0，若T＝0，结束本方法；2)根据式(1)计算电网当前运行方式下发生预想故障后电网设备的过载安全裕度，根据式(2)计算电网当前运行方式下发生预想故障f后电网关键节点的电压安全裕度：其中，其中，η_i为预想故障f后第i个电网设备的过载安全裕度，I_nowi为预想故障f后第i个电网设备稳态运行电流，I_Ni为第i个电网设备运行的额定电流，M为关注的电网设备总数；μ_j为预想故障f后第j个电网节点的电压安全裕度，V_nowj为预想故障f后第j个电网节点稳态运行电压，V_Low和V_High分别为电网正常运行时节点电压的安全下限和安全上限，N为关注的电网节点总数；当存在η_i＜0，表明当前运行方式下发生预想故障后第i个电网设备过载，则将第i个电网设备加入过载设备集，记过载设备集中过载设备总数为I_Num；当存在μ_j＜0，表明当前运行方式下发生预想故障后第i节点电压越限，则将第j个节点加入电压越限节点集，记电压越限节点集中节点总数为V_Num；如果I_Num＝0同时V_Num＝0，结束本方法；否则进入步骤3)；3)根据过载设备的过载程度确定动态分区操作的最大操作数K，K的取值为min(K1，K2)，其中K1如下式(3)，K2如下式(4)：其中，η_min＝min(η₁,η₂,…,η_M)，η_c1、η_c2为根据过载设备的过载能力给定的阈值；μ_min＝min(μ₁,μ₂,…,μ_N)，μ_c1为根据节点的电压可接受范围给定的阈值；4)令每个动态分区策略的操作数为k，k初始值为1；5)利用可执行的动态分区操作集合形成个不同的动态分区策略，表示根据T和k形成的组合数；6)针对个不同的动态分区策略形成电网运行方式并开展潮流计算，计算各动态分区操作实施后各电网设备的过载安全裕度和节点电压安全裕度，设第t个动态分区操作策略实施后第i个电网设备的过载安全裕度为η′_i,t，第j个节点的电压安全裕度为μ′_j,t，假设执行第t个动态分区操作后在过载设备集外新增P_t个电网设备过载安全裕度小于0，同时新增Q_t个节点电压安全裕度小于0，将这P_t个电网设备加入过载设备集，Q_t个节点加入电压越限节点集，若无新增过载设备，P_t＝0；若无新增过载电压越限节点，Q_t＝0；根据P_t和Q_t更新I_Num和V_Num；7)根据式(5)计算所有个不同的动态分区策略的综合控制性能指标，若均小于或等于0，则结束本方法；否则将F_t＞0的动态分区策略加入可用动态分区策略集W：其中，F_t为第t个动态分区操作的综合控制性能指标，η′_a,t为第t个动态分区操作实施后第a个过载设备的过载安全裕度，η_a为动态分区操作实施前对应过载设备的过载安全裕度；μ′_b,t为第t个动态分区操作实施后第b个过载设备的过载安全裕度，μ_b为动态分区操作实施前对应过载设备的过载安全裕度；ω₁和ω₂分别为过载问题和电压越限问题的权重，满足ω₁+ω₂＝1；8)将可用动态分区策略集W中令η′_i,t＞0和μ′_j,t＞0同时满足的动态分区策略加入动态分区策略优选集合U，其中i∈[1,M]，j∈[1,N]；若则从U中选择最优的动态分区策略作为该预想故障下的优化控制策略；若则令k增1，若k<K，返回步骤5)，否则选择W集合中综合控制性能指标最大的动态分区策略作为该预想故障下的优化控制策略，结束本方法。