一种防连锁过载控制方法技术

一种防连锁过载控制方法，先根据各支路的运行信息确定关键支路集，再计算过载支路所在广义潮流转移区域内各控制节点对过载支路的配对灵敏度，并筛选出有效控制节点对加入集合Ω，然后计算集合Ω中各有效控制节点对的改进综合灵敏度，并选取综合灵敏度值最大的控制节点对作为本轮最优控制单元，随后计算控制节点对的调整量ΔP

An anti-chain overload control method

An anti-cascading overload control method determines the key branch set according to the operation information of each branch, calculates the pairing sensitivity of each control node to overload branch in the generalized power flow transfer area where the overload branch is located, and screens out the effective control node pair to join the set_, then calculates the improved comprehensive sensitivity of each effective control node pair in the set_, and selects the comprehensive sensitivity value. The largest pair of control nodes serves as the optimal control unit for this round, and then the adjustment amount of the pair of control nodes P is calculated.

【技术实现步骤摘要】
一种防连锁过载控制方法
本专利技术属于电力系统运行和控制
，具体涉及一种防连锁过载控制方法。
技术介绍
电力事业的飞速发展，为社会进步、生产力发展和国家安全提供了强有力的保障，但其自身的安全运行问题亦日渐显现。电网大规模互联已是大势所趋，系统动态行为也因此变得愈加复杂，在网架结构愈发复杂的大规模电网中，潮流转移过负荷已成为连锁故障发展的主要助推剂，而紧急控制依然是预防大停电事故的重要手段。支路过载紧急控制隶属有功安全校正范畴，通过采取有效措施使过载支路潮流快速下降，将系统从紧急状态拉回到安全状态，从而将连锁故障彻底扼杀在萌芽期。由于灵敏度方法在算法复杂度和收敛速度层面具有显著优势，故从所有控制算法中脱颖而出并得到广泛运用，但是，现有灵敏度分析方法大多仅将单个控制节点作为评价对象来获取加、减出力节点操作序列，未将参与反向配对调整的加、减出力节点视为一个整体进行综合评价，无法充分体现各加、减出力节点通过彼此协调配合，消除断面内多条支路过载的综合能力。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的无法有效消除断面内多条支路过载的问题，提供一种利用每轮调整得到的最优控制节点对来消除过载的防连锁过载控制方法。为实现以上目的，本专利技术的技术方案如下：一种防连锁过载控制方法，依次包括以下步骤：步骤A、根据各支路的运行信息确定由过载支路集L和重载支路集M组成的关键支路集K，其中，所述运行信息包括过载支路l及其过载量、重载支路m及其冗余量；步骤B、计算过载支路所在广义潮流转移区域内各控制节点对过载支路的配对灵敏度，并根据配对灵敏度筛选出有效控制节点对形成集合Ω，若集合Ω为空集，则降低有效控制节点对筛选阈值后再次筛选出有效控制节点对形成集合Ω，直至集合Ω不为空集；步骤C、计算集合Ω中各有效控制节点对的改进综合灵敏度，并选取改进综合灵敏度值最大的控制节点对作为最优控制节点对；步骤D、计算最优控制节点对的调整量ΔPij；步骤E、先根据ΔPij进行减载控制，再利用灵敏度关系刷新支路潮流并修正节点出力，同时判断过载现象是否消除，若过载消除，则结束过载控制；若过载现象依然存在，则更新关键支路集K后重复步骤B至步骤E，直至过载消除。步骤B中，所述配对灵敏度采用反向等量配对法计算得到：ΔPl＝Sl-ijΔPjSl-ij＝Sl-j-Sl-i上式中，ΔPl为过载支路l的有功功率变化量，Sl-ij为过载支路l中加、减出力节点i、j的配对灵敏度，i∈B1∪B2，j∈B1，B1、B2分别为具有调整量的发电机节点集、负荷节点集，ΔPj为控制节点j的有功注入变化量，Sl-i为控制节点i对过载支路l的灵敏度，表示控制节点i有功出力增加1个单位功率、相应参考节点如平衡机减少1个单位功率时过载支路l的有功变化量，B为控制节点的电纳矩阵，Δθ为控制节点的电压相位变化量，ΔP为控制节点的有功注入变化量，ΔPi为控制节点i的有功注入变化量，Δθl为过载支路l两端的相位差，xl为过载支路l的电抗。步骤C中，所述改进综合灵敏度SK-ij为：上式中，λ为过载支路与重载支路的权重之比，αl、αm分别为过载支路l、重载支路m的权重，Sl-ij为过载支路l中加、减出力控制节点i、j的配对灵敏度，Sm-ij为重载支路m中加、减出力控制节点i、j的配对灵敏度，Pl、Pl.lim分别为过载支路l的功率及其极限，Pm、Pm.lim为重载支路m的功率及其极限。步骤D中，所述调整量ΔPij由以下公式计算得到：ΔPij＝min(ΔPN,ΔPM,ΔPR)ΔPN＝min(APi.max，ΔPj.max)ΔPM＝max{β(Pl-Pl.lim)/Sl-ij|l∈L,Sl-ij＞0}ΔPR＝min{γ(Pz-Pz.lim)/Sz-ij|z∈F,Sz-ij＜0}上式中，ΔPN为控制节点对(i,j)的最大可调整出力，ΔPi.max为控制节点i的最大可加出力，ΔPj.max为控制节点j的最大可减出力，ΔPM为控制节点对(i,j)需要调整的控制量，β、γ均为补偿系数，Pl、Pl.lim分别为过载支路l的功率及其极限，Sl-ij为过载支路l中加、减出力控制节点i、j的配对灵敏度，ΔPR为正常支路不越限的控制量，F为正常支路约束集，F＝M∪B，B为受控制节点对(i,j)影响较大的支路集，z为F中的支路，Pz、Pz.lim分别为支路z的功率及其极限，Sz-ij为支路z中加、减出力控制节点i、j的配对灵敏度。所述支路集B利用同心松弛原理选取得到，其选取原则为：分别搜索以控制节点i或j为中心的3层同心圆所包含的支路，然后取并集。步骤B中，所述集合Ω为能消除其过载的有效控制节点对集，Ω＝J(l1)∪J(l2)∪…∪J(lN)，{l1,l2,…,lN}＝过载支路集L，集合Ω的筛选方法为：针对任一过载支路l∈L，若控制节点对(i,j)对过载支路l的配对灵敏度Sl-ij满足以下两个条件，则称控制节点对(i,j)为过载支路l的有效控制节点对并划入集合J(l)：Sl-ij＞0Sl-ij≥ηmax{Sl-ij|i∈B1∪B2,j∈B1}上式中，η为有效控制节点对筛选阈值，η∈[0,1]，B1、B2分别为具有调整量的发电机节点集、负荷节点集。步骤B中，所述广义潮流转移区域由潮流转移区域拓展得到，其拓展方法为：将邻接节点数为1的发电机或负荷节点划入其邻接节点所在的潮流转移区域；若某支路开断使系统解列，且解列后的各子系统均非发电机-母线系统，则将子系统划为不同的广义潮流转移区域；步骤B中，对于有效控制节点对(i,j)，若控制节点i或j为割点且不可调时，选择与该割点相连的其余广义潮流转移区域中可调量最大的相应类型节点来代替该割点。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1、本专利技术一种防连锁过载控制方法先根据各支路的运行信息确定关键支路集，再计算过载支路所在广义潮流转移区域内各控制节点对过载支路的配对灵敏度，并筛选出有效控制节点对加入集合Ω，然后计算集合Ω中各有效控制节点对的改进综合灵敏度，并选取综合灵敏度值最大的控制节点对作为本轮最优控制单元，随后计算控制节点对的调整量ΔPij，再根据ΔPij进行减载控制，利用灵敏度关系刷新支路潮流并修正节点出力，同时判断过载现象是否消除，该法采用改进综合灵敏度方法，并引入广义潮流转移区域将控制节点的搜索范围限定到系统某一较小区域，利用最优控制节点对消除支路过载，可以大幅减少紧急控制的计算量。因此，本专利技术可大幅减少紧急控制的计算量。2、本专利技术一种防连锁过载控制方法通过令平衡节点参与紧急控制、但增加机组出力调节的处理，可在避免平衡机越限的同时增强过载消除能力，加快过载消除速度。因此，本专利技术有效增强了过载消除能力、加快了过载消除速度。3、本专利技术一种防连锁过载控制方法中调整量ΔPij的计算一方面综合考虑了控制节点对的可调量约束、过载量消除约束以及正常支路的不越限约束，可有效避免进行潮流校验，另一方面，补偿系数β、γ的引入不仅计及直流潮流模型下灵敏度的误差，还能确保在减载控制后各支路具有一定裕度，减小支路由于受到小扰动而发生新越限的概率，提高紧急控制的精度，同时，利用同心松弛原理获得的正常支路约束集规模较小且具有代表性，对于减少紧急控制计算量大有裨益。因此，本专利技术进一步减少了紧急控制的计算量，提高了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防连锁过载控制方法，其特征在于：所述控制方法依次包括以下步骤：步骤A、根据各支路的运行信息确定由过载支路集L和重载支路集M组成的关键支路集K，其中，所述运行信息包括过载支路l及其过载量、重载支路m及其冗余量；步骤B、计算过载支路所在广义潮流转移区域内各控制节点对过载支路的配对灵敏度，并根据配对灵敏度筛选出有效控制节点对形成集合Ω，若集合Ω为空集，则降低有效控制节点对筛选阈值后再次筛选出有效控制节点对形成集合Ω，直至集合Ω不为空集；步骤C、计算集合Ω中各有效控制节点对的改进综合灵敏度，并选取改进综合灵敏度值最大的控制节点对作为最优控制节点对；步骤D、计算最优控制节点对的调整量ΔPij；步骤E、先根据ΔPij进行减载控制，再利用灵敏度关系刷新支路潮流并修正节点出力，同时判断过载现象是否消除，若过载消除，则结束过载控制；若过载现象依然存在，则更新关键支路集K后重复步骤B至步骤E，直至过载消除。

【技术特征摘要】
1.一种防连锁过载控制方法，其特征在于：所述控制方法依次包括以下步骤：步骤A、根据各支路的运行信息确定由过载支路集L和重载支路集M组成的关键支路集K，其中，所述运行信息包括过载支路l及其过载量、重载支路m及其冗余量；步骤B、计算过载支路所在广义潮流转移区域内各控制节点对过载支路的配对灵敏度，并根据配对灵敏度筛选出有效控制节点对形成集合Ω，若集合Ω为空集，则降低有效控制节点对筛选阈值后再次筛选出有效控制节点对形成集合Ω，直至集合Ω不为空集；步骤C、计算集合Ω中各有效控制节点对的改进综合灵敏度，并选取改进综合灵敏度值最大的控制节点对作为最优控制节点对；步骤D、计算最优控制节点对的调整量ΔPij；步骤E、先根据ΔPij进行减载控制，再利用灵敏度关系刷新支路潮流并修正节点出力，同时判断过载现象是否消除，若过载消除，则结束过载控制；若过载现象依然存在，则更新关键支路集K后重复步骤B至步骤E，直至过载消除。2.根据权利要求1所述的一种防连锁过载控制方法，其特征在于：步骤B中，所述配对灵敏度采用反向等量配对法计算得到：ΔPl＝Sl-ijΔPjSl-ij＝Sl-j-Sl-i上式中，ΔPl为过载支路l的有功功率变化量，Sl-ij为过载支路l中加、减出力节点i、j的配对灵敏度，i∈B1∪B2，j∈B1，B1、B2分别为具有调整量的发电机节点集、负荷节点集，ΔPj为控制节点j的有功注入变化量，Sl-i为控制节点i对过载支路l的灵敏度，表示控制节点i有功出力增加1个单位功率、相应参考节点如平衡机减少1个单位功率时过载支路l的有功变化量，B为控制节点的电纳矩阵，Δθ为控制节点的电压相位变化量，ΔP为控制节点的有功注入变化量，ΔPi为控制节点i的有功注入变化量，Δθl为过载支路l两端的相位差，xl为过载支路l的电抗。3.根据权利要求1或2所述的一种防连锁过载控制方法，其特征在于：步骤C中，所述改进综合灵敏度SK-ij为：上式中，λ为过载支路与重载支路的权重之比，αl、αm分别为过载支路l、重载支路m的权重，Sl-ij为过载支路l中加、减出力控制节点i、j的配对灵敏度，Sm-ij为重载支路m中加、减出力控制节点i、j的配对灵敏度，Pl、Pl.lim分别为过载支路l的功率及其极限，Pm、Pm.lim为重载支路m的功率及其极限。4.根据权利要求1或2所述的一种防连锁过载控制方法，其特征在于：步骤D中，所述调整量ΔPij由以下公式计算得到：ΔPij＝...

【专利技术属性】
技术研发人员：李本瑜，游昊，石恒初，陈剑平，方毅，杨远航，罗吉，张鑫，任文鹏，秦昊，蔡明芳，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司，武汉佳华创新电气有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53