一种电力系统中长期电压安全稳定预防控制策略确定方法技术方案

本发明专利技术公开一种中长期电压安全稳定预防控制策略确定方法，方法首先在暂态和中长期电压安全稳定量化评估基础上，仅对暂态电压安全稳定裕度小于门槛值或发电机过励磁限制器已经启动的故障进行中长期电压安全稳定评估和预防控制，然后采用基于QSS中长期电压稳定快速仿真的中长期电压安全稳定裕度筛选进行预防控制策略计算，基于各电压稳定模式中节点参与因子和对电压安全稳定薄弱母线灵敏度定义控制性能指标，按照指标由大到小的顺序形成调整方案，继而获得满足中长期电压安全稳定裕度要求且代价较小的控制措施。在基于详细计算的中长期电压稳定仿真校核预防控制策略后，采用修正QSS中长期电压安全稳定裕度门槛值后迭代计算的方法避免两种仿真计算结果的误差。本发明专利技术可以满足在线分析计算速度和准确性要求。

【技术实现步骤摘要】
一种电力系统中长期电压安全稳定预防控制策略确定方法
本专利技术涉及电力系统自动化控制
，特别是一种电力系统中长期电压安全稳定预防控制策略确定方法。
技术介绍
近年来，电网传输功率日益增长，系统越来越频繁地运行在极限点附近，电压不稳定问题对电网安全运行的威胁日趋严重。电压不稳定按其时间框架分为暂态电压不稳定和分钟级的中长期电压不稳定。在故障后的恢复过程中，或故障期较长的过渡过程中，中长期动态元件特性可能对系统稳定性产生不利影响。例如过励磁限制动作具有延时特性，扰动后可能较长时间才启动，常常成为导致电压失稳的直接原因。由于电力系统是一个高度非线性的大规模复杂系统，在线寻找能够同时保障系统安全且控制成本最小的协调中长期电压安全稳定预防控制策略仍然是一个具有挑战性的课题。中长期动态仿真需包括慢动态调节元件模型，并采取适当积分方法以在保证数值稳定性和精度的前提下提高仿真效率。由于中长期动态仿真研究时间尺度长于暂态仿真，耗时较长，难以应对大规模故障集。专利“计及多类安全稳定约束的在线预防控制综合决策方法”(ZL201510016088.0)采用“分解协调、循环迭代”的计算策略，并应用集群计本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力系统中长期电压安全稳定预防控制策略确定方法，其特征是，包括：S1，获取电网运行状态数据，进行断面数据整合，得到潮流收敛的断面数据；基于潮流收敛的断面数据，进行断面潮流计算，将潮流计算结果作为电网初始运行状态数据S0；S2，基于电网初始运行状态数据S0，对预想故障集FA中每个故障进行暂态功角稳定和暂态电压安全稳定的量化评估，得到各预想故障的多类安全稳定裕度；S3，获取量化评估结果中有任一类安全稳定裕度小于预设阈值的预想故障，从预想故障集中剔除，并记入故障集FB；基于当前故障集FB，进行暂态功角稳定和暂态电压安全稳定预防控制策略计算，得到相应的预防控制措施，记入预设的在线安全稳定预防控...

【技术特征摘要】
1.一种电力系统中长期电压安全稳定预防控制策略确定方法，其特征是，包括：S1，获取电网运行状态数据，进行断面数据整合，得到潮流收敛的断面数据；基于潮流收敛的断面数据，进行断面潮流计算，将潮流计算结果作为电网初始运行状态数据S0；S2，基于电网初始运行状态数据S0，对预想故障集FA中每个故障进行暂态功角稳定和暂态电压安全稳定的量化评估，得到各预想故障的多类安全稳定裕度；S3，获取量化评估结果中有任一类安全稳定裕度小于预设阈值的预想故障，从预想故障集中剔除，并记入故障集FB；基于当前故障集FB，进行暂态功角稳定和暂态电压安全稳定预防控制策略计算，得到相应的预防控制措施，记入预设的在线安全稳定预防控制决策措施集OPC；并计算和更新相应预防控制措施执行后，FB中各故障对应的安全稳定裕度；S4，基于当前故障集FA和FB，筛选出故障对应的暂态电压安全稳定裕度小于预设门槛值，或在预设的暂态仿真时间结束时存在发电机过励磁限制器已经启动的预想故障，合并记为故障集FD；S5，基于电网初始运行状态数据S0，生成考虑OPC实施后的电网运行状态S1，进而计算OPC中各预防控制措施的可调空间；S6，基于S1，对预想故障集FD中各故障进行准稳态中长期电压稳定仿真计算，以及中长期电压安全稳定的量化评估；S7，基于S6的仿真计算结果和量化评估结果，筛选FD中量化评估结果小于预设门槛值的预想故障，记为故障集Fm；S8，基于故障集Fm，计算多种预防控制措施对于提高电网稳态中长期电压安全稳定裕度的控制性能指标；S9，按照控制性能指标的大小顺序，以及预设的预防控制措施类别优先级，对各预防控制措施进行排序；计及各预防控制措施的可调空间，组合得到多个包括调整量从小到大排序的若干预防控制措施的调整方案；将各调整方案与故障集Fm中的预想故障进行组合构成算例集；通过QSS中长期电压稳定仿真计算，筛选使得Fm中的所有故障对应的中长期电压安全稳定裕度均满足预设裕度门槛值的调整方案，否则筛选使得Fm中故障对应的中长期电压安全稳定裕度之和最大，且调整方案中所有预防控制措施调整量总和最小的调整方案；将筛选得到的调整方案所包含的预防控制措施加入预防控制决策措施集OPC；S10，基于S0，生成考虑当前OPC实施后的电网运行状态S1′，基于S1′计算当前OPC中各预防控制措施的可调空间；S11，对预想故障集FD中的故障进行中长期电压稳定仿真计算以及中长期电压安全稳定量化评估：若量化评估结果中所有故障对应的中长期电压安全稳定裕度均大于0，则输出当前OPC；否则修正准稳态中长期电压安全稳定裕度的预设门槛值，迭代转至步骤S7，直至S11计算得到的所有故障对应的中长期电压安全稳定裕度均大于0，或者迭代次数达到预设迭代次数，则输出当前OPC。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，S1中，至少一次实时获取电网运行状态数据，并进行断面数据整合，直至得到潮流收敛的断面数据。3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，S2基于集群计算平台，按照算例并行的计算调度模式进行量化评估；此时，预设的在线安全稳定预防控制决策措施集OPC为空集。4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，S2中，所述暂态电压安全稳定为各预想故障发生后暂态过程的电压安全稳定性，包括暂态电压跌落安全性和暂态电压稳定性；对暂态电压跌落安全性的量化评估为：计算暂态电压跌落安全的薄弱节点集Wtvd及其安全裕度ηtvd；薄弱节点集中的薄弱节点为，节点安全裕度与所有节点中电压跌落安全裕度最小值之差小于设定值的节点；对暂态电压稳定性的量化评估为：计算暂态电压稳定性的薄弱负荷集Wtvs，以及薄弱负荷的稳定性裕度；薄弱负荷集中的薄弱负荷为，负荷稳定性裕度与所有负荷中稳定性裕度最小值之差小于设定值的负荷。5.根据权利要求4所述的方法，其特征是，S2中，对于预想故障集中的任一预想故障，计及安控装置、一次调频以及发电机过励磁限制的动作特性，基于同一次时域仿真进行TAS、TVDS和TVS量化评估。6.根据权利要求4所述的方法，其特征是，S3中，若量化评估结果中TAS、TVDS和TVS有任一相应裕度小于预设阈值的预想故障，则将该预想故障从预想故障集中剔除，并记入故障集FB。7.根据权利要求1所述的方法，其特征是，S4包括：剔除当前FB中有任一类安全裕度小于预设阈值的预想故障，然后将当前FA与FB中的元素进行合并，得到故障集FC；获取故障集FC中故障对应的暂态电压安全稳定裕度小于预设门槛值，或在预设的暂态仿真时间结束时存在发电机过励磁限制器已经启动的预想故障，合并记为故障集FD。8.根据权利要求1所述的方法，其特征是，S5中，根据预设的实施预防控制措施的有效时间、可选的预防控制对象在S1下的运行状态，并计及可选的预防控制措施的调整速度，计算各预防控制措施的可调空间；所述预防控制措施包括发电机无功调整、电容器/电抗器投退、发电机有功调整和负荷调整。9.根据权利要求1所述的方法，其特征是，S6中，基于S1，利用集群计算平台，按照算例并行的计算调度模式，对故障集FD中各故障分别采用准稳态(QSS)方法进行准稳态中长期电压稳定仿真计算，以及中长期电压安全稳定量化评估；中长期电压安全稳定量化评估包括中长期电压跌落安全性MLVDS和中长期电压稳定性MLVS的量化评估；中长期电压跌落安全性量化评估为计算中长期电压跌落安全的薄弱节点及其安全裕度；中长期电压跌落安全的薄弱节点为安全裕度与所有节点中安全裕度最小值之差小于设定值的节点，计算公式为：其中，EI为Q准稳态中长期电压稳定仿真结束时薄弱节点电压幅值，VH和VL分别为电压上限和下限值；中长期电压稳定性MLVS的量化评估包括：在准稳态中长期电压稳定仿真结束时的准稳态平衡点，采用模态(特征值)分析方法计算下式(6)所示线性化的稳态系统无功功率—电压方程中降阶雅可比矩阵的特征值；采用公式(7)计算MLVS裕度ηmlvs：式中：ΔU为稳态系统电压，ΔQ为稳态系统无功功率，JR为系统简化的雅可比...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍颜红，周华，徐泰山，宣晓华，任先成，楼伯良，吴峰，孙维真，张金龙，华文，刘韶峰，邓晖，占震滨，王龙飞，罗凯明，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，国网浙江省电力有限公司，国网江苏省电力有限公司，南瑞集团有限公司，国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32