扩展黑启动方案确定方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供的扩展黑启动方案确定方法、装置及电子设备，涉及电力系统技术领域。扩展黑启动方案确定方法用于制定电力系统的扩展黑启动方案，扩展黑启动方案确定方法包括：基于机组加权发电量、网架拓扑结构优劣度和系统暂态稳定参数建立多目标优化模型；通过NSGA‑II算法结合电力系统的黑启动相关参数对多目标优化模型进行求解，得到多个扩展黑启动方案和对应的机组加权发电量、网架拓扑结构优劣度和系统暂态稳定参数；通过VIKOR算法计算各扩展黑启动方案对应的综合评价参数；根据各个扩展黑启动方案的综合评价参数在多个扩展黑启动方案中选择至少一个目标扩展黑启动方案，以进行电力系统黑启动操作。通过上述设置，可以提高系统启动的稳定性。

Method, Device and Electronic Equipment for Determining Extended Black Start Scheme

【技术实现步骤摘要】
扩展黑启动方案确定方法、装置及电子设备
本申请涉及电力系统确定
，具体而言，涉及一种扩展黑启动方案确定方法、装置及电子设备。
技术介绍
不同电力系统具有自身特有的结构和特性，比如黑启动电源的数量与类型、网架的电压等级与拓扑结构等等。这就导致每个系统的恢复过程不完全同于其他系统，同时采取的具体恢复策略亦有所差异。扩展黑启动方案的制定是一个典型的组合优化问题，涉及待恢复机组的选择、送电路径的确定以及部分负荷的恢复以维持系统稳定运行等多项任务。现有扩展黑启动方案优化模型的目标主要面对稳态运行，很少涉及执行过程中的暂态变化。为实现恢复期间系统的可靠运行，保证系统暂态稳定性的主要方法是对具体的方案进行技术校验，包括线路和变压器投运时的过电压校验、待恢复机组的厂用辅机启动时电压和频率校验等。若校验通过，则认定该方案技术上可行。但是，经专利技术人研究发现，黑启动初始阶段系统薄弱且实际工况复杂多变，处于稳定运行边界的某些方案在恢复过程中极易越过安全界限导致恢复失败，进而延缓整个恢复进程，从而存在着系统启动的稳定性低的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种扩展黑启动方案确定方法、装置及电子设备，以改善现有技术中存在的问题。为实现上述目的，本专利技术实施例采用如下技术方案：一种扩展黑启动方案确定方法，用于制定电力系统的扩展黑启动方案，该扩展黑启动方案确定方法包括：基于机组加权发电量、网架拓扑结构优劣度和系统暂态稳定参数建立多目标优化模型；通过NSGA-II算法结合电力系统的黑启动相关参数对所述多目标优化模型进行求解，得到多个扩展黑启动方案和对应的机组加权发电量、网架拓扑结构优劣度和系统暂态稳定参数；通过VIKOR算法计算各所述扩展黑启动方案对应的综合评价参数；根据各个扩展黑启动方案的综合评价参数在多个扩展黑启动方案中选择至少一个目标扩展黑启动方案，以进行电力系统黑启动操作。在本专利技术实施例较佳的选择中，所述通过NSGA-II算法结合电力系统的黑启动相关参数对所述多目标优化模型进行求解，得到多个扩展黑启动方案和对应的机组加权发电量、网架拓扑结构优劣度和系统暂态稳定参数的步骤，包括：根据所述电力系统的黑启动相关参数进行个体编码处理，以产生初始种群；对所述初始种群进行个体修正处理，并根据所述多目标优化模型计算所述初始种群包括的各个个体对应的机组加权发电量、网架拓扑结构优劣度和系统暂态稳定参数；对所述初始种群进行非支配排序处理，并进行选择、交叉和变异运算以得到子代种群；对所述子代种群进行校验，以得到多个启动方案和对应的机组加权发电量、网架拓扑结构优劣度和系统暂态稳定参数。在本专利技术实施例较佳的选择中，所述根据所述多目标优化模型计算所述初始种群包括的各个个体对应的机组加权发电量、网架拓扑结构优劣度和系统暂态稳定参数的步骤，包括：获取计算各个扩展黑启动方案机组加权发电量的相关信息，其中，计算机组加权发电量的相关信息包括选择的待恢复机组的数量、优化时间段、不同时间段内机组出力的加权系数和机组在各个时刻的出力值；根据所述计算机组加权发电量的相关信息和第一公式计算各个扩展黑启动方案的机组加权发电量。在本专利技术实施例较佳的选择中，所述第一公式包括：其中，f1表示机组加权发电量，ng表示选择的待恢复机组数量，T表示优化时间段，α(t)表示不同时间段内机组出力的加权系数，Pg,gen(t)表示机组g在时刻t的出力值。在本专利技术实施例较佳的选择中，所述根据所述多目标优化模型计算所述初始种群包括的各个个体对应的机组加权发电量、网架拓扑结构优劣度和系统暂态稳定参数的步骤，包括：获取各个扩展黑启动方案的网架拓扑结构信息，其中，该网架拓扑结构信息包括送电网架中线路总数、同一电压等级下线路的充电电容、线路充电电容的基准值、运行人员对充电电容和线路介数的关注程度、线路介数、线路介数的参考值、所有最短路径经过线路的次数、网络中任意两节点之间最短路径数目之和；根据所述网架拓扑结构信息和第二公式计算各个扩展黑启动方案的网架拓扑结构优劣度。在本专利技术实施例较佳的选择中，所述第二公式包括：minf2＝R；其中，R表示网架拓扑结构优劣度指标，nl表示送电网架中线路总数，Bl表示同一电压等级下线路l的充电电容，Bbase表示线路充电电容的基准值，γ表示运行人员对充电电容和线路介数的关注程度，Gl表示线路介数，Gbase表示线路介数的参考值，表示所有最短路径经过线路l的次数，表示网络中任意两节点之间最短路径数目之和，V表示网络中节点集合，f2表示网架拓扑结构优劣度。在本专利技术实施例较佳的选择中，所述根据所述多目标优化模型计算所述初始种群包括的各个个体对应的机组加权发电量、网架拓扑结构优劣度和系统暂态稳定参数的步骤，包括：获取各个扩展黑启动方案的系统暂态信息，其中，该系统暂态信息包括待恢复机组所有辅机的最大容量和机组所在节点的短路容量；根据所述系统暂态信息和第三公式计算各个扩展黑启动方案的系统暂态稳定参数。在本专利技术实施例较佳的选择中，所述第三公式包括：其中，f3表示系统暂态稳定参数，表示待恢复机组g所有辅机的最大容量，表示机组g所在节点的短路容量。本专利技术实施例还提供了一种扩展黑启动方案确定装置，用于制定电力系统的扩展黑启动方案，该扩展黑启动方案确定装置包括：多目标优化模型建立模块，用于基于机组加权发电量、网架拓扑结构优劣度和系统暂态稳定参数建立多目标优化模型；扩展黑启动方案生成模块，用于通过NSGA-II算法结合电力系统的黑启动相关参数对所述多目标优化模型进行求解，得到多个扩展黑启动方案和对应的机组加权发电量、网架拓扑结构优劣度和系统暂态稳定参数；综合评价参数计算模块，用于通过VIKOR算法计算各所述扩展黑启动方案对应的综合评价参数；扩展黑启动方案选择模块，用于根据各个扩展黑启动方案的综合评价参数在多个扩展黑启动方案中选择至少一个目标扩展黑启动方案，以进行电力系统黑启动操作。本专利技术实施例还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述处理器用于执行所述存储器中存储的可执行的计算机程序，以实现上述的扩展黑启动方案确定方法。本专利技术实施例提供的扩展黑启动方案确定方法、装置及电子设备，通过NSGA-II算法结合电力系统的黑启动相关参数对多目标优化模型进行求解，得到多个扩展黑启动方案和对应的机组加权发电量、网架拓扑结构优劣度和系统暂态稳定参数，并通过VIKOR算法计算各所述扩展黑启动方案的综合评价参数，根据各个扩展黑启动方案的综合评价参数在多个扩展黑启动方案中选择至少一个目标扩展黑启动方案，以进行电力系统黑启动操作，从而提高系统启动的稳定性。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例提供的电子设备的结构框图。图2为本专利技术实施例提供的扩展黑启动方案确定方法的流程示意图。图3为本专利技术实施例提供的个体编码的示意图。图4为本专利技术实施例提供的NSGA-II算法流程图。图5为本专利技术实施例提供的机组简化出力曲线图。图6为本专利技术实施例提供的帕累托最优方案本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扩展黑启动方案确定方法，其特征在于，用于制定电力系统的扩展黑启动方案，该扩展黑启动方案确定方法包括：基于机组加权发电量、网架拓扑结构优劣度和系统暂态稳定参数建立多目标优化模型；通过NSGA‑II算法结合电力系统的黑启动相关参数对所述多目标优化模型进行求解，得到多个扩展黑启动方案和对应的机组加权发电量、网架拓扑结构优劣度和系统暂态稳定参数；通过VIKOR算法计算各所述扩展黑启动方案对应的综合评价参数；根据各个扩展黑启动方案的综合评价参数在多个扩展黑启动方案中选择至少一个目标扩展黑启动方案，以进行电力系统黑启动操作。

【技术特征摘要】
1.一种扩展黑启动方案确定方法，其特征在于，用于制定电力系统的扩展黑启动方案，该扩展黑启动方案确定方法包括：基于机组加权发电量、网架拓扑结构优劣度和系统暂态稳定参数建立多目标优化模型；通过NSGA-II算法结合电力系统的黑启动相关参数对所述多目标优化模型进行求解，得到多个扩展黑启动方案和对应的机组加权发电量、网架拓扑结构优劣度和系统暂态稳定参数；通过VIKOR算法计算各所述扩展黑启动方案对应的综合评价参数；根据各个扩展黑启动方案的综合评价参数在多个扩展黑启动方案中选择至少一个目标扩展黑启动方案，以进行电力系统黑启动操作。2.如权利要求1所述的扩展黑启动方案确定方法，其特征在于，所述通过NSGA-II算法结合电力系统的黑启动相关参数对所述多目标优化模型进行求解，得到多个扩展黑启动方案和对应的机组加权发电量、网架拓扑结构优劣度和系统暂态稳定参数的步骤，包括：根据所述电力系统的黑启动相关参数进行个体编码处理，以产生初始种群；对所述初始种群进行个体修正处理，并根据所述多目标优化模型计算所述初始种群包括的各个个体对应的机组加权发电量、网架拓扑结构优劣度和系统暂态稳定参数；对所述初始种群进行非支配排序处理，并进行选择、交叉和变异运算以得到子代种群；对所述子代种群进行校验，以得到多个启动方案和对应的机组加权发电量、网架拓扑结构优劣度和系统暂态稳定参数。3.如权利要求2所述的扩展黑启动方案确定方法，其特征在于，所述根据所述多目标优化模型计算所述初始种群包括的各个个体对应的机组加权发电量、网架拓扑结构优劣度和系统暂态稳定参数的步骤，包括：获取计算各个扩展黑启动方案机组加权发电量的相关信息，其中，计算机组加权发电量的相关信息包括选择的待恢复机组的数量、优化时间段、不同时间段内机组出力的加权系数和机组在各个时刻的出力值；根据所述计算机组加权发电量的相关信息和第一公式计算各个扩展黑启动方案的机组加权发电量。4.如权利要求3所述的扩展黑启动方案确定方法，其特征在于，所述第一公式包括：其中，f1表示机组加权发电量，ng表示选择的待恢复机组数量，T表示优化时间段，α(t)表示不同时间段内机组出力的加权系数，Pg,gen(t)表示机组g在时刻t的出力值。5.如权利要求2所述的扩展黑启动方案确定方法，其特征在于，所述根据所述多目标优化模型计算所述初始种群包括的各个个体对应的机组加权发电量、网架拓扑结构优劣度和系统暂态稳定参数的步骤，包括：获取各个扩展黑启动方案的网架拓扑结构信息，其中，该网架拓扑...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾雪平，周光奇，李少岩，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：河北,13