基于实用动态安全域的多小水电群送出能力协调优化方法技术

本发明专利技术提供了一种基于实用动态安全域的多小水电群送出能力协调优化方法，包括以下步骤：1）选择实用动态安全域中临界超平面方程中的变量，其中是电网中注入有功功率变量，是方程系数，是变量个数；2）求解临界超平面方程的系数；3）建立以临界超平面为约束条件的多小水电群送出的协调优化模型，并采用线性规划法求解。本发明专利技术提供的一种基于实用动态安全域的多小水电群送出能力协调优化方法，能够协调多个小水电群的出力大小，得到总送出能力最大的优化结果。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种，包括以下步骤：1）选择实用动态安全域中临界超平面方程中的变量，其中是电网中注入有功功率变量，是方程系数，是变量个数；2）求解临界超平面方程的系数；3）建立以临界超平面为约束条件的多小水电群送出的协调优化模型，并采用线性规划法求解。本专利技术提供的一种，能够协调多个小水电群的出力大小，得到总送出能力最大的优化结果。【专利说明】
本专利技术是属于电力系统领域，具体涉及一种基于实用动态安全域的多小水电群送 出能力的协调优化方法。
技术介绍
在小水电资源丰富的地区一般远离负荷中心，与电网联系薄弱，因此小水电群的 送出能力主要受到动态稳定问题的制约。而且当多个小水电群集中送出时，不同小水电群 之间的机组往往由于参与相同的振荡模式而相互影响，从而导致小水电群的送出能力也相 互影响，增加一个小水电群的送出能力可能会降低另一个小水电群的送出能力。 小水电群的送出能力一般只针对单个小水电群机组进行，多个小水电群的送出能 力的相互影响因素一般不考虑。如何描述多个小水电群的送出能力的相互影响，并且实现 多个小水电群的总送出能力最大的研究较小。因此研究一种多小水电群送出能力的协调优 化方法，实现多个小水电群的总送出能力最大具有实用价值。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了一种基于的实用态安全域的多小水电群送出能力的 协调优化方法，本专利技术能够通过多个小水电群送出能力协调，实现多小水电群总的送出能 力最大的目的。 本专利技术的技术方案如下： 本专利技术，基于实用动态 安全域的多小水电群送出能力协调优化方法，其特征在于包括有如下步骤： 1)选择实用动态安全域中临界超平面方程 【权利要求】1. 一种，其特征在于包括有 如下步骤： η 1) 选择实用动态安全域中临界超平面方程=1中的变量，其中Pi是电网中注入 r-l 有功功率变量，ai是方程系数，η是变量个数； 2) 求解临界超平面方程的系数ai; 3) 建立以临界超平面为约束条件的多小水电群送出的协调优化模型，并采用线性规划 法求解。2. 根据权利要求1所述的， 其特征在于所述步骤1)包括以下步骤： 11) 通过仿真计算确定制约小水电群送出能力的主导低频振荡模式及的发电机组的参 与因子，并将各机组的注入有功功率作为超平面方程的候选变量集； 12) 根据候选机组的容量、位置和参与因子大小，从中筛选出相应机组，将其注入有功 功率作为超平面方程的变量。3. 根据权利要求2所述的， 其特征在于所述步骤11)中，首先利用暂态稳定时域仿真，确定制约小水电群送出的断面 和约束故障，然后利用普罗尼（Prony)分析得到对应主导低频振荡模式，最后利用动态稳 定频域仿真，确定参与主导低频振荡模式的参与因子大的发电机组。4. 根据权利要求2所述的， 其特征在于所述步骤12)中，根据候选机组在小水电群送出断面的位置分为小水电侧机组 和主网侧机组，对主网侧机组，根据候选机组参与因子的大小，保留参与主导振荡模式程度 较大的机组，其他机组和负荷注入作为常数处理；对小水电侧机组，根据候选机组参与因子 和容量的大小，保留参与主导振荡模式程度较大的机组，保留容量较大的机组，其余小水电 机组按送出支路进行分类合并，负荷注入作为常数处理。5. 根据权利要求1所述的， 其特征在于所述步骤2)包括以下步骤： 21) 通过逐渐增加机组出力的方式搜索到小水电群送出极限的一个临界稳定点 η (pi〇,ρ2〇,…，ρη〇)，该临界稳定点位于临界超平面上，即满足Σ>/匕=1; /-1 22) 在上述临界稳定点处，任选变量Pk和Pm，通过增减对应机组出力搜索到两个新 η 的临界稳定点（Pk+ΛPkl，Pm+ΛPml)和（Pk+ΛPk2,Pm+ΛPm2)，代入方程= 1，得到 i=l am与ak的关系式.S二- H'，同理得到其它系数与ak的关系：ai= η Kikak，将临界稳定点（PiCI，P2CI，…，Pntl)和Cii二心一^代入方程^^^^卜得到系数值 /=1 Kik OCi=-^- 〇 ^〇+Σ^? f=l6. 根据权利要求5所述的基于实用动态安全域的多小水电群送出能力协调优化方 法，其特征在于所述步骤22)中，计算超平面方程系数的具体方法为：①在临界稳定点 处，任意选择一个有功功率注入变量Pk为已知量，其超平面系数为ak，待求的有功功率 注入变量为Pm，超平面系数为απ，其它注入功率作为常量，通过增减相应机组出力搜 索到临界超平面上的两个临界稳定点（Pk+ΛPkl，Pm+ΛPml)和（Pk+ΛPk2,Pm+ΛPm2)， η ②根据超平面方程ΣαΑ=1和得到的两个临界稳定点，得到4和CIm的比例关系， i-1 ￥ =-\pZfp= &,,，③按以上方法得到其它系数和αk的比例关系：αi= Kik ak，④ akz^m I 2 a-^ 根据临界稳定点和系数间的比例关系，求得系数值；Pk^fjK1Pi0〇 /二17. 根据权利要求1所述的， 其特征在于所述步骤3)包括以下步骤： m 31) 小水电群协调送出的优化目标为Μ#Σ&，其中Pbk是第k个小水电群送出断 kH 面功率，设负荷节点功率不变，则送出功率描述为增量形式，即= 其中ΛPi是第i个机组的有功功率增量，此时小水电群协调最优送出问题转化为机组注入节点增量协调 m_ 最优问题，即_Σ(Σδ〇 k=\ ieSk · 5 32) 小水电群的协调送出描述为以下优化问题： m_ 优化目标：Μ?λνΣ(Σδ〇 k=l i^Sk 约束条件：Pimin彡Pi 彡Pimax，i= 1，2,…η 其中Sk是属于第k个小水电群送出的所有有功注入节点集合，约束条件是各小水电 群送出的临界超平面约束描述为矩阵形式；εm是第m个小水电群送出的安全裕度，Pimin和 Pimax分别是有功注入节点Pi的上下限值； 33) 验证优化后的小水电群送出能力的提高效果。8. 根据权利要求7所述的， 其特征在于所述步骤31)包括以下步骤： 小水电群送出断面的功率由小水电侧的机组有功注入功率及负荷共同确定，即 & = -Σ$'其中Sk是属于第k个小水电群的所有机组的注入节点集合，其中Lk是 JeLk 属于第k个小水电群的所有负荷注入节点集合，为简化计算，假设小水电群送出的初始功 率为PbM，各机组注入的初始功率为Pitl,各负荷节点的初始功率不变，则优化后的小水电群 送出功率描述为增量形式，即Δ/5? 此时小水电群的协调最优送出问题，转化为所 有机组注入节点的增量协调最优问题，描述为： m_ 优化目标：Mia:Σ(Σ k=l I^=Sk 约束条件Pimin Pi Pimax^i=I, 2, -η 其中Sk是属于第k个小水电群送出的所有有功注入节点集合，约束条件是各小水电群 送出的临界超平面约束描述为矩阵形式，επ是第m个小水电群送出的安全裕度，？^"和 Pimax分别是有功注入节点Pi的上下限值。9. 根据权利要求7所述的， 其特征在于所述步骤32)中，优化问题的目标函数和约束条件均是节点有功本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于实用动态安全域的多小水电群送出能力协调优化方法，其特征在于包括有如下步骤：1)选择实用动态安全域中临界超平面方程中的变量，其中Pi是电网中注入有功功率变量，αi是方程系数，n是变量个数；2)求解临界超平面方程的系数αi；3)建立以临界超平面为约束条件的多小水电群送出的协调优化模型，并采用线性规划法求解。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘蔚，赵勇，吴琛，李玲芳，黄伟，张丹，陈雁，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，云南电力调度控制中心，
类型：发明
国别省市：广东;44