一种人工紧急减负荷在线优化决策方法、系统及存储介质技术方案

技术编号:21165165 阅读:24 留言:0更新日期:2019-05-22 09:12
本发明专利技术公开了一种人工紧急减负荷在线优化决策方法、系统及存储介质,所述方法包括:对电网当前运行状态进行安全评估,获取安全裕度;对于安全裕度不满足电网安全运行要求的情况,计算满足安全约束的实时人工紧急减负荷策略;对于安全裕度满足电网安全运行要求的情况,对安自装置所防御的预想故障进行仿真并对预想故障后电网准稳态运行方式进行安全评估;对于预想故障后不满足电网安全运行要求的情况,计算满足安全约束的预想故障人工紧急减负荷策略。本发明专利技术能够消除安自装置减负荷离线策略失配或控制量不足导致电网不满足安全稳定运行要求的风险,降低人工紧急减负荷事故风险代价。

An On-line Optimal Decision-making Method, System and Storage Medium for Manual Emergency Load Reduction

The invention discloses an on-line optimization decision-making method, system and storage medium for artificial emergency load reduction, which includes: conducting safety assessment of the current operation state of power grid to obtain safety margin; calculating a real-time artificial emergency load reduction strategy that meets safety constraints when the safety margin does not meet the requirements of safe operation of power grid; and satisfying the safety margin of power grid. In the case of operation requirements, the anticipated faults defended by the self-safety device are simulated and the quasi-steady operation mode of the power grid after the anticipated faults is evaluated. For the case that the anticipated faults do not meet the requirements of the safe operation of the power grid, the artificial emergency load reduction strategy of the anticipated faults meeting the security constraints is calculated. The invention can eliminate the risk that the off-line strategy mismatch or insufficient control amount of the load reduction of the safety self-contained device causes the power grid to fail to meet the requirements of safe and stable operation, and reduce the risk cost of the emergency load reduction accident.

【技术实现步骤摘要】
一种人工紧急减负荷在线优化决策方法、系统及存储介质
本专利技术涉及一种人工紧急减负荷在线优化决策方法、系统及存储介质,属于电力系统

技术介绍
随着特高压交直流混联电网跨区输电规模的持续增加,特高压大容量直流多馈入、高比例受端电网特征日益显著,受端电网的频率、电压支撑能力和重要输电断面的潮流输送能力成为影响电网安全运行的主要因素,为了解决交直流故障后受端电网的频率、电压和断面越限问题,紧急减负荷措施成为一种必要的、有效的控制资源。通常由电网运行方式人员凭电网分析经验设定若干个典型的电网运行方式,通过离线对典型的电网运行方式进行安全稳定计算分析,基于保守原则总结提炼出满足典型方式安全稳定的第二、三道防线减负荷控制策略,但受限于电网运行方式的复杂多变、多种安全问题交织、离线计算参数与实际运行参数存在偏差等因素,离线配置的第二、三道防线减负荷策略失配和控制量不足的风险越来越大,仅依靠离线策略防御第二、三级安全稳定标准要求的故障仍然存在电网安全风险。实际运行中为了弥补第二、三防线减负荷策略失配和控制量不足问题,通常调控人员基于运行经验按照事故拉路序位表分批次顺序进行人工紧急减负荷,但人工紧急减负荷措施优化缺乏有效的技术支撑手段,难以有效兼顾多种安全约束的协调控制,也存在减负荷量事故风险代价较大的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种人工紧急减负荷在线优化决策方法、系统及存储介质,能够消除安自装置减负荷离线策略失配或控制量不足导致电网不满足安全稳定运行要求的风险,降低人工紧急减负荷事故风险代价。为达到上述目的,本专利技术是采用下述技术方案实现的:第一方面,本专利技术实施例提供了一种人工紧急减负荷在线优化决策方法,所述方法包括如下步骤:对电网当前运行状态进行安全评估,获取安全裕度;对于安全裕度不满足电网安全运行要求的情况,计算满足安全约束的实时人工紧急减负荷策略;对于安全裕度满足电网安全运行要求的情况,对安自装置所防御的预想故障进行仿真并对预想故障后电网准稳态运行方式进行安全评估;对于预想故障后不满足电网安全运行要求的情况,计算满足安全约束的预想故障人工紧急减负荷策略。结合第一方面,进一步的,所述实时人工紧急减负荷策略和/或所述预想故障人工紧急减负荷策略的计算方法包括:识别人工紧急减负荷事故拉路可控措施空间;筛选出人工紧急减负荷事故拉路可控措施空间内事故拉路减负荷措施的控制性能代价指标大于设定门槛的有效可控措施;对有效可控措施进行人工紧急减负荷方案的枚举组合,选取安全裕度大于安全稳定裕度门槛且目标函数最小的方案作为人工紧急减负荷策略。结合第一方面,进一步的,所述目标函数的表达式如下式所示:式中,F1为人工紧急减负荷控制代价;F2为人工紧急减负荷事故风险代价;Prg为待求解的减负荷措施及其可控负荷量;Prg.j为减负荷措施j的可控负荷量,Crg.j为减负荷措施j的代价,Ω为人工紧急减负荷事故拉路可控措施空间,Zk为第k个电网分区减负荷措施集合,Paz.j为安自装置减负荷措施j的负荷量,L1为优化决策中人工紧急减负荷措施总数,Z为减负荷事故风险考察区域总数,为第k个电网分区的负荷总量,表示第k个电网分区的减负荷比例;λk为第k个电网分区的减负荷事故风险代价因子。结合第一方面,进一步的,所述人工紧急减负荷事故拉路可控措施空间的识别方法包括:根据设备名称建立人工紧急减负荷事故拉路序位表与电网能量管理系统的对照关系表;剔除人工紧急减负荷事故拉路序位表中已停运设备,输出有效事故拉路可控设备;将有效事故拉路可控设备的运行功率作为可控负荷量,生成包含可控措施和控制量信息的人工紧急减负荷事故拉路可控措施空间。结合第一方面,进一步的,对所述预想故障进行仿真的方法包括:根据当前时刻安自装置离线策略模型和参数、安自装置实时运行状态以及当前时刻设备投/停状态和潮流实时信息,获取电网当前运行状态下各预想故障的安自装置减负荷当值策略和控制参数;根据电网当前运行状态下在线安全评估计算数据,对各预想故障进行计及安自装置减负荷当值策略和控制参数的时域仿真。结合第一方面,进一步的,所述安全评估包括:电压安全评估、设备过载安全评估、断面越限安全评估和稳态频率安全评估。结合第一方面,进一步的,所述实时人工紧急减负荷策略和/或所述预想故障人工紧急减负荷策略按照稳态频率安全、设备过载安全、断面越限安全及电压安全的优先次序进行优化计算。结合第一方面,进一步的,所述安自装置包括:第二道防线安控装置、第三道防线低频低压减负荷装置。第二方面,本专利技术实施例提供了一种人工紧急减负荷在线优化决策系统,所述系统包括:安全评估模块:用于对电网当前运行状态进行安全评估,获取安全裕度;计算模块:用于对于安全裕度不满足电网安全运行要求的情况,计算满足安全约束的实时人工紧急减负荷策略;仿真模块:用于对于安全裕度满足电网安全运行要求的情况,对安自装置所防御的预想故障进行仿真;所述安全评估模块还用于:对预想故障后电网准稳态运行方式进行安全评估;所述计算模块还用于:对于不满足电网安全运行要求的预想故障,计算满足安全约束的预想故障人工紧急减负荷策略。结合第二方面,进一步的,所述计算模块包括:识别模块:用于识别人工紧急减负荷事故拉路可控措施空间;建立模块:用于根据设备名称建立人工紧急减负荷事故拉路序位表与电网能量管理系统的对照关系表;剔除模块:用于剔除人工紧急减负荷事故拉路序位表中已停运设备,输出有效事故拉路可控设备;生成模块:用于将有效事故拉路可控设备的运行功率作为可控负荷量,生成包含可控措施和控制量信息的人工紧急减负荷事故拉路可控措施空间。结合第二方面,进一步的,所述仿真模块包括:获取模块:用于根据当前时刻安自装置离线策略模型和参数、安自装置实时运行状态以及当前时刻设备投/停状态和潮流实时信息,获取电网当前运行状态下各预想故障的安自装置减负荷当值策略和控制参数;时域仿真模块:用于根据电网当前运行状态下在线安全评估计算数据,对各预想故障进行计及安自装置减负荷当值策略和控制参数的时域仿真。第三方面,本专利技术实施例还提供了一种人工紧急减负荷在线优化决策系统,包括处理器及存储介质;所述存储介质用于存储指令;所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行前述方法的步骤。第四方面,本专利技术实施例提供了一种机器可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现前述方法的步骤。综上,本专利技术实施例提供的一种人工紧急减负荷在线优化决策方法、系统及存储介质,针对电网当前运行状态或预想故障后的运行状态评估安自装置离线策略的适应性,评估安自装置动作后的电网运行的安全性,当安自装置离线策略无法保障电网安全运行时,通过计及安自装置动作和事故风险代价的在线多类安全约束人工紧急减负荷优化措施,及时将电网优化调整到安全运行状态,确保电网当前运行状态和预想故障后运行状态的安全性;本专利技术实施例能够消除安自装置减负荷离线策略失配或控制量不足导致电网不满足安全稳定运行要求的风险,降低人工紧急减负荷事故风险代价,为综合应对安自装置离线策略失配或控制量不足时的人工紧急减负荷优化决策提供了技术支撑,在保障电网安全运行的同时,提升了电网运行的经济性。附图说明图1是根据本专利技术实施例提供的一种人工紧急减负荷在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人工紧急减负荷在线优化决策方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:对电网当前运行状态进行安全评估,获取安全裕度;对于安全裕度不满足电网安全运行要求的情况,计算满足安全约束的实时人工紧急减负荷策略;对于安全裕度满足电网安全运行要求的情况,对安自装置所防御的预想故障进行仿真并对预想故障后电网准稳态运行方式进行安全评估;对于预想故障后不满足电网安全运行要求的情况,计算满足安全约束的预想故障人工紧急减负荷策略。

【技术特征摘要】
1.一种人工紧急减负荷在线优化决策方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:对电网当前运行状态进行安全评估,获取安全裕度;对于安全裕度不满足电网安全运行要求的情况,计算满足安全约束的实时人工紧急减负荷策略;对于安全裕度满足电网安全运行要求的情况,对安自装置所防御的预想故障进行仿真并对预想故障后电网准稳态运行方式进行安全评估;对于预想故障后不满足电网安全运行要求的情况,计算满足安全约束的预想故障人工紧急减负荷策略。2.根据权利要求1所述的人工紧急减负荷在线优化决策方法,其特征在于,所述实时人工紧急减负荷策略和/或所述预想故障人工紧急减负荷策略的计算方法包括:识别人工紧急减负荷事故拉路可控措施空间;筛选出人工紧急减负荷事故拉路可控措施空间内事故拉路减负荷措施的控制性能代价指标大于设定门槛的有效可控措施;对有效可控措施进行人工紧急减负荷方案的枚举组合,选取安全裕度大于安全稳定裕度门槛且目标函数最小的方案作为人工紧急减负荷策略。3.根据权利要求2所述的人工紧急减负荷在线优化决策方法,其特征在于,所述目标函数的表达式如下式所示:式中,F1为人工紧急减负荷控制代价;F2为人工紧急减负荷事故风险代价;Prg为待求解的减负荷措施及其可控负荷量;Prg.j为减负荷措施j的可控负荷量,Crg.j为减负荷措施j的代价,Ω为人工紧急减负荷事故拉路可控措施空间,Zk为第k个电网分区减负荷措施集合,Paz.j为安自装置减负荷措施j的负荷量,L1为优化决策中人工紧急减负荷措施总数,Z为减负荷事故风险考察区域总数,为第k个电网分区的负荷总量,表示第k个电网分区的减负荷比例;λk为第k个电网分区的减负荷事故风险代价因子。4.根据权利要求2所述的人工紧急减负荷在线优化决策方法,其特征在于,所述人工紧急减负荷事故拉路可控措施空间的识别方法包括:根据设备名称建立人工紧急减负荷事故拉路序位表与电网能量管理系统的对照关系表;剔除人工紧急减负荷事故拉路序位表中已停运设备,输出有效事故拉路可控设备;将有效事故拉路可控设备的运行功率作为可控负荷量,生成包含可控措施和控制量信息的人工紧急减负荷事故拉路可控措施空间。5.根据权利要求1所述的人工紧急减负荷在线优化决策方法,其特征在于,对所述预想故障进行仿真的方法包括:根据当前时刻安自装置离线策略模型和参数、安自装置实时运行状态以及当前时刻设备投/停状态和潮流实时信息,获取电网当前运行状态下各预想故障的安自装置减负荷当值策略和控制参数;根据电网当前运行状态下在线安全评估计算数据,对各预想故障进行计及安自装置减负荷当值策略和控制...

【专利技术属性】
技术研发人员:任先成徐泰山鲍颜红周海锋王琛淇夏小琴刘韶峰王鑫杨君军张金龙
申请(专利权)人:国电南瑞科技股份有限公司南瑞集团有限公司国网辽宁省电力有限公司阜新供电公司国网辽宁省电力有限公司国网江苏省电力有限公司国家电网有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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