面向电网输电断面可行域提升的薄弱环节辨识与规划方法技术

本发明专利技术公开了面向电网输电断面可行域提升的薄弱环节辨识与规划方法，主要步骤为：1)建立最优潮流模型；2)利用多参数规划理论解算最优潮流模型；3)基于t时刻的输电断面功率传输可行域R

Identification and planning method of weak links for improving the feasible region of power transmission section

【技术实现步骤摘要】
面向电网输电断面可行域提升的薄弱环节辨识与规划方法
本专利技术涉及电力系统优化规划领域，具体是面向电网输电断面可行域提升的薄弱环节辨识与规划方法。
技术介绍
近年来，随着新能源与负荷的快速增长，电力系统运行不确定性增强、运行安全域缩减，电网关键输电断面功率受阻情况日趋严峻，给电网安全运行带来风险。为确保电网关键输电断面有足够的传输能力，以支撑电网安全稳定运行，亟需通过合理的规划方案对现有元件进行升级改造，以扩展输电断面功率传输可行域，提升输电断面功率传输能力。然而，大规模系统的规划问题存在众多整数变量，导致传统方法对其难以求解。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术中存在的问题。为实现本专利技术目的而采用的技术方案是这样的，面向电网输电断面可行域提升的薄弱环节辨识与规划方法，主要包括以下步骤：1)获取电力系统数据，并建立最优潮流模型。进一步，获取的电力系统数据包括电力系统各节点的负荷功率数据、机组-节点连接矩阵Ig和功率传输转移分布因子矩阵APTDF。进一步，建立最优潮流模型的目标函数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.面向电网输电断面可行域提升的薄弱环节辨识与规划方法，其特征在于，主要包括以下步骤：/n1)获取电力系统数据，并建立最优潮流模型。/n2)利用多参数规划理论解算最优潮流模型，得到t时刻的输电断面功率传输可行域R

【技术特征摘要】
1.面向电网输电断面可行域提升的薄弱环节辨识与规划方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
1)获取电力系统数据，并建立最优潮流模型。
2)利用多参数规划理论解算最优潮流模型，得到t时刻的输电断面功率传输可行域RT和可行域顶点坐标矩阵VT＝[Pf1Pf2...Pfk...]；k＝1,2,...,Nk；Pfk为第k个可行域顶点对应的坐标，Nk为可行域顶点数。
3)基于t时刻的输电断面功率传输可行域RT和可行域顶点坐标矩阵VT，建立所述电力系统薄弱环节辨识模型；
4)对电力系统薄弱环节辨识模型进行解算，得到待升级规划线路集合Ωl和发电机集合Ωg；
5)建立电力系统规划模型；
6)将待升级规划线路集合Ωl和发电机集合Ωg输入到电力系统规划模型中，完成电力系统薄弱环节的升级规划。


2.根据权利要求1或2所述的面向电网输电断面可行域提升的薄弱环节辨识与规划方法，其特征在于：所述取电力系统数据包括电力系统各节点的负荷功率数据、机组-节点连接矩阵Ig和功率传输转移分布因子矩阵APTDF。


3.根据权利要求1或2所述的面向电网输电断面可行域提升的薄弱环节辨识与规划方法，其特征在于，最优潮流模型的目标函数如下所示：
mincTPg,t(1)
式中，Pg,t为t时刻的机组出力向量，c为发电机的发电成本向量；
最优潮流模型的约束条件包括线路传输功率等式约束、电力系统变量上下限约束和功率平衡约束；
线路传输功率等式约束如下所示：
Pl,t＝APTDF(IgPg,t-Pd,t)(2)
Pl,t＝[Pl1Pl2…Pln…]T(n＝1,2,...,Nl)(3)
Pg,t＝[Pg1Pg2…Pgi…Prg1Prg2…Prgj…]T(i＝1,2,...,Ngj＝1,2,...,Nrg)(4)
式中，Pl,t为t时刻的线路潮流向量；Pln为第n条线路上的传输功率；Nl为电网线路数目；Pg,t为t时刻的机组出力向量；Pd,t＝[P1P2…Pm…]T为t时刻的节点负荷功率向量；m＝1,2,...,Nb；Pm为节点m处的负荷功率；Nb为电网节点个数；Pgi和Prgj分别为第i台火电机组和第j台风电机组出力；Ng、Nrg分别为电网火电机组个数、风电机组个数；
电力系统变量上下限约束如下所示：






式中，上标与下标(*)分别表示变量(*)的上限和下限；
功率平衡约束如下所示：
∑Pg,t＝∑Pd,t(7)
式中，Pg,t为t时刻的机组出力向量，Pd,t为t时刻的节点负荷功率向量。


4.根据权利要求1所述的面向电网输电断面可行域提升的薄弱环节辨识与规划方法，其特征在于，利用多参数规划理论解算最优潮流模型的方法为：以电网关键输电断面功率Pf,t为规划参数，以最优潮流模型中除规划参数以外的变量为优化变量对最优潮流模型进行解算。


5.根据权利要求1所述的面向电网输电断面可行域提升的薄弱环节辨识与规划方法，其特征在于，建立电力系统薄弱环节辨识模型的主要步骤如下：
1)取关键输电断面功率Pf,t为可行域顶点坐标矩阵VT中的各顶点坐标值，即：
Pf,t＝Pfk(k＝1,2,...,Nk)(8)
式中，Pf,t为t时刻的电网关键输电断面功率向量；Pfk为第k个顶点对应的坐标，Nk为顶点数；
2)将公式(8)带入最优潮流模型中，解算最优潮流模型，得到满足公式(9)和公式(10)的线路和发电机所述线路和发电机即为电力系统t时刻的薄弱环节；






式中，为线路潮流向量；为发电机出力向量；为线路容量上限矩阵；为发电机出力下限矩阵；
3)返回步骤1，直至遍历电力系统调度时段T内所有时刻，建立待升级规划的线路集合Ω...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宗宏，温世杨，董晓晶，余娟，项丽，齐彩娟，葛鹏江，郭宁，马艳霞，
申请(专利权)人：国网宁夏电力有限公司经济技术研究院，重庆大学，
类型：发明
国别省市：宁夏;64