一种考虑区域平衡的地区电网最优负荷控制方法技术

本发明专利技术涉及电网调度控制领域，尤其涉及一种考虑区域平衡的地区电网最优负荷控制方法，其特征在于，包括以下步骤：A）获取负荷控制总量；B）计算各区域负荷切除目标量；C）从拉限电序位表选取待拉线路；D）构建足量切除负荷模型与缺量切负荷模型；E）构建区域负荷均衡模型；F）计算各区域足量负荷切除与缺量负荷切除及区域负荷均衡值；G）输出各区域切除线路；区域是指地区电网辖区内各县级供电单位与区级供电单位。本发明专利技术的有益效果是：能够在满足切除负荷量的基础上，减小总切除负荷量，避免过量切除，有效兼顾经济性和区域公平性，能够最大程度上减少切负荷量，并且充分保障电网调度的公平性。

An Optimal Load Control Method for Regional Power Grid Considering Regional Balance

The invention relates to the field of power grid dispatching control, in particular to an optimal load control method for regional power grid considering regional balance. Its characteristics include the following steps: A) acquiring the total load control amount; B) calculating the target load removal amount for each region; C) selecting the pull-out lines from the pull-out sequence table; D) constructing the full load removal model and the short load shedding model; Establishment of regional load balance model; F) calculation of regional full load excision and short load excision and regional load balance value; G) output of regional excision lines; region refers to the county power supply units and district power supply units in the area under the jurisdiction of the regional power grid. The beneficial effect of the present invention is that, on the basis of satisfying the excision load, the total excision load can be reduced, the excessive excision can be avoided, the economy and regional fairness can be effectively considered, the load-shedding amount can be reduced to the greatest extent, and the fairness of power grid dispatching can be fully guaranteed.

【技术实现步骤摘要】
一种考虑区域平衡的地区电网最优负荷控制方法
本专利技术涉及电网调度控制领域，尤其涉及一种考虑区域平衡的地区电网最优负荷控制方法。
技术介绍
地区电网在遇到易引起线路越限、发供电不平衡、电网频率下降等各种情况下，需要采取紧急负荷控制的方法来应对。现有的地区电网负荷控制时，为了保持用户重要供电，常从拉限电序表中人工选取线路进行切除，由于负荷的波动性，切除时无法有效地按照各区域预先分配的负荷切除比例进行准确切除，导致各区域负荷切除量过多，并且不平衡。现有的对负荷控制技术控制目标单一，多以切除量最小为目标，所构造的约束条件均大于预先分配各区域负荷切除指标，结果往往存在过切，并且各区域间切除不平衡，使得有些区域切除过多，有些区域切除过少，无法有效兼顾经济性与公平性，迫切需要进一步改进。中国专利CN101969234A，公开日2011年2月9日，变电站自动化系统变压器负荷优化控制方法，其通过对当前变电站进行拓扑连接分析，获取正在运行的主变设备相关联的负荷，若主变已过负荷，则对过负荷的主变根据负荷优先级以及闭锁状态计算出可以切除的负荷，然后通过网络上送给调度决策，若调度认可则实际下发切除控制令，否则根据调度指令结果重新计算切负荷策略并上送调度确认，直到该主变已没有可以切除的负荷为止。其在现有变压器负荷优化装置动作策略的基础上，采用软件模块嵌入到变电站综合监控系统中，免去了硬件装置的成本，并且结合现有的计算机通信技术，实现和主站端负荷优化控制策略互动，从而达到对变电站负荷最优控制的目的。但其选择可切除负荷时，并没有考虑切除后对区域负荷平衡性的影响，切除负荷具有一定的盲目性，容易过量切除，造成资源的浪费。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：在目前的负荷切除策略中，无法避免过量切除的问题。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案为：一种考虑区域平衡的地区电网最优负荷控制方法，包括以下步骤：A)获取负荷控制总量；B)计算各区域负荷切除目标量；C)从拉限电序位表选取待拉线路；D)构建足量切除负荷模型与缺量切负荷模型；E)构建区域负荷均衡模型；F)计算各区域足量负荷切除与缺量负荷切除及区域负荷均衡值；G)输出各区域切除线路；所述的区域是指地区电网辖区内各县级供电单位与区级供电单位。作为优选，所述足量切除负荷模型的目标函数为：负荷量约束条件为：平衡性约束条件为：其中，M为全部区域的集合，m为集合M内区域的个数，Nk为区域k的可切负荷集合，nk为区域k的可切负荷集合Nk内负荷的数量，k∈M；x为离散型控制变量，其分量为表示切除区域k的可控负荷i，表示保留区域k的可控负荷i，为区域k的可控负荷i，的实时负荷量，p(k)(k∈M)为区域k的负荷分配比例，T为拟切除的负荷目标值，p(k)和T的值由调度中心获得，T(k)为区域k的总切负荷量，ε为设定正常数，代表拟切除量的标准差值。作为优选，所述缺量切负荷模型的目标函数为：约束条件为：其中，M为全部区域的集合，m为集合M内区域的个数，Nk为区域k的可切负荷集合，nk为区域k的可切负荷集合Nk内负荷的数量，k∈M；x为离散型控制变量，其分量为表示切除区域k的可控负荷i，表示保留区域k的可控负荷i，为区域k的可控负荷i，的实时负荷量，p(k)(k∈M)为区域k的负荷分配比例，T为拟切除的负荷目标值，p(k)和T的值由调度中心获得。作为优选，所述区域负荷均衡模型目标函数为：约束条件为：其中，m为全部区域集合内区域的个数，yk为第k个区域的离散变量，其值为1时表示按足量解来切负荷，其值为0时表示按缺量解来执行切负荷，为区域k按足量解进行总加的切负荷量，为区域k按缺量解进行总加的切负荷量，为各个区域按缺量解进行切负荷的总量，T为拟切除的负荷目标值。作为优选，所述区域负荷均衡模型目标函数为：约束条件为：其中，m为全部区域集合内区域的个数，yk为第k个区域的离散变量，其值为1时表示按足量解来切负荷，其值为0时表示按缺量解来执行切负荷，为区域k按足量解进行总加的切负荷量，为区域k按缺量解进行总加的切负荷量，为各个区域按缺量解进行切负荷的总量，T为拟切除的负荷目标值。作为优选，在足量切除负荷模型和缺量切负荷模型的约束条件均还包括区域平衡性约束，即：其中，m为全部区域集合内区域的个数，yk为区域k的离散变量，其值为1时表示按足量解来切负荷，其值为0时表示按缺量解来执行切负荷，为区域k按足量解进行总加的切负荷量，为区域k按缺量解进行总加的切负荷量，为各个区域按缺量解进行切负荷的总量，T为拟切除的负荷目标值。作为优选，所述计算各区域足量负荷切除与缺量负荷切除及区域负荷均衡值的方法包括以下步骤：F1)为每个区域k随机选择足量切除方式或缺量切除方式，组成初始解；F2)计算初始解的区域负荷均衡值，构建邻域函数；F3)从邻域随机选取一组解，计算其区域负荷均衡值，与初始解的区域负荷均衡值进行比较，若其区域负荷均衡值大于初始解的区域负荷均衡值，则将其作为新解，并计算新解的邻域；F4)从新解的领域中找到比新解的区域负荷均衡值更大的更优解，并新解替换成找到的更优解，若领域中的解的区域负荷均衡值均小于新解的区域负荷均衡值，则将新解作为最终解输出；所述领域函数为|V(f′)-V(f)|<δ，其中，V(f)为解f的领域内的一个解f′的特征向量，V(f)为解f的特征向量，解f的特征向量V(f)＝(y1,y2,…,yk)，k∈M，M为全部区域的集合，yk为区域k的离散变量，其值为1时表示按足量解来切负荷，其值为0时表示按缺量解来执行切负荷，δ为设定常数，其值越大则解f的领域越大。本专利技术的实质性效果是：能够在满足切除负荷量的基础上，减小总切除负荷量，避免过量切除，有效兼顾经济性和区域公平性，能够最大程度上减少切负荷量，并且充分保障电网调度的公平性。附图说明图1是本专利技术负荷控制方法的流程图。图2是按足量方式切除负荷示意图。图3是按均衡模型切除负荷示意图。图4是算法间的标准差对比。具体实施方式下面通过具体实施例，并结合附图，对本专利技术的具体实施方式作进一步具体说明。如图1所示，本专利技术负荷控制方法的流程图，包括以下步骤：(1)获取负荷控制总量：负荷控制总量是省级调控部门经过计算所得到的地区负荷切除总量，通过在所管辖县级供电区域内切除该控制总量的负荷，即可以使得电网恢复安全运行。(2)计算各区域负荷切除目标量：为了避免地区下的各区域内过多的切除负荷，常常需要预先制定各区域内切除负荷的指标比例，并按负荷指标分例分配各区域的目标切除负荷量，区域是指地区电网辖区内各县级供电单位与区级供电单位。如表1所示为某地区电网所辖6个区域内的分配负荷切除指标比例。表1区域可切负荷(MW)可切线路条数分配指标比例区域1123.72520.97％区域298.93019.12％区域370.42112.96％区域436.5136.58％区域537.587.08％区域6180.04333.29％合计547140100％(3)从拉限电序位表选取待拉线路：为了避免重要用户所在负荷被拉掉，需要提前制定拉限电序位表，从拉限电序位表中选取线路进行拉负荷，避免重要用户失电，各区域根据本区域用户重要等级，制定拉限电序表，当需要拉负荷时，从本区域内拉限电序位中选取合适的线路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑区域平衡的地区电网最优负荷控制方法，其特征在于，包括以下步骤：A)获取负荷控制总量；B)计算各区域负荷切除目标量；C)从拉限电序位表选取待拉线路；D)构建足量切除负荷模型与缺量切负荷模型；E)构建区域负荷均衡模型；F)计算各区域足量负荷切除与缺量负荷切除及区域负荷均衡值；G)输出各区域切除线路；所述的区域是指地区电网辖区内各县级供电单位与区级供电单位。

【技术特征摘要】
1.一种考虑区域平衡的地区电网最优负荷控制方法，其特征在于，包括以下步骤：A)获取负荷控制总量；B)计算各区域负荷切除目标量；C)从拉限电序位表选取待拉线路；D)构建足量切除负荷模型与缺量切负荷模型；E)构建区域负荷均衡模型；F)计算各区域足量负荷切除与缺量负荷切除及区域负荷均衡值；G)输出各区域切除线路；所述的区域是指地区电网辖区内各县级供电单位与区级供电单位。2.根据权利要求1所述的一种考虑区域平衡的地区电网最优负荷控制方法，其特征在于，所述足量切除负荷模型的目标函数为：负荷量约束条件为：平衡性约束条件为：其中，M为全部区域的集合，m为集合M内区域的个数，Nk为区域k的可切负荷集合，nk为区域k的可切负荷集合Nk内负荷的数量，k∈M；x为离散型控制变量，其分量为表示切除区域k的可控负荷i，表示保留区域k的可控负荷i，为区域k的可控负荷i，的实时负荷量，p(k)(k∈M)为区域k的负荷分配比例，T为拟切除的负荷目标值，p(k)和T的值由调度中心获得，T(k)为区域k的总切负荷量，ε为设定正常数，代表拟切除量的标准差值。3.根据权利要求1或2所述的一种考虑区域平衡的地区电网最优负荷控制方法，其特征在于，所述缺量切负荷模型的目标函数为：约束条件为：其中，M为全部区域的集合，m为集合M内区域的个数，Nk为区域k的可切负荷集合，nk为区域k的可切负荷集合Nk内负荷的数量，k∈M；x为离散型控制变量，其分量为表示切除区域k的可控负荷i，表示保留区域k的可控负荷i，为区域k的可控负荷i，的实时负荷量，p(k)(k∈M)为区域k的负荷分配比例，T为拟切除的负荷目标值，p(k)和T的值由调度中心获得。4.根据权利要求1或2所述的一种考虑区域平衡的地区电网最优负荷控制方法，其特征在于，所述区域负荷均衡模型目标函数为：约束条件为：其中，m为全部区域集合内区域的个数，yk为第k个区域的离散变量，其值为1时表示按足量解来切负荷，其值为0时表示按缺量解来执行切负荷，为区域k按足量解进行总加的切负荷量，为区域k按缺量解进行总加的切负荷量，为各个区域按缺量解进行切负荷的总量，T为拟切除的负荷目标值。5.根据权利要求3所述的一种考虑区域平衡的地区电网最优负荷控制方法，其特征在于，所述区域负荷均衡模型目标函数为：约束条件为：其中，m为全部区域集合内区域的个数，yk为第k个区域的...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚剑峰，姚国强，范骏杰，丁磊明，倪国强，胡小锋，赵玉成，刘文峰，杨晓雷，沈华，郭磊，闻煜峰，张仲孝，
申请(专利权)人：国网浙江省电力公司嘉兴供电公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33