多类型电源汇集直流外送系统切机策略优化方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多类型电源汇集直流外送系统切机策略优化方法和装置，在保证直流闭锁故障后系统暂态功角、频率、电压稳定条件下，计算直流闭锁故障后须采取的切机总量；在切机总量相同的情况下，分析采取不同类型控制资源后关键交流母线的稳态压升，根据对关键交流母线稳态压升的影响效果确定各类控制资源的切机排序，结合各类控制资源的实际可控量，确定初步切机措施；判断直流闭锁故障采取初步切机措施后各个关键交流母线压升是否满足约束条件，若满足，则以切机代价最小为优化目标，对初步的切机措施进行优化，得到最优的切机控制策略。本发明专利技术保障了多类电源汇集型特高压直流安全稳定运行。

Optimization method and device of cut-off strategy for multi type power supply combined DC transmission system

【技术实现步骤摘要】
多类型电源汇集直流外送系统切机策略优化方法和装置
本专利技术涉及一种多类型电源汇集直流外送系统切机策略优化方法和装置，属于电力系统自动化

技术介绍
我国青海地区水电、光伏、风电等清洁能源资源丰富，为了将青海地区清洁能源输送至中东部负荷中心，目前正在建设青海至河南的特高压直流(青豫直流)外送通道，直流送端配套电源以光伏、风电、水电、火电为主，该直流送端系统属于典型的多类型电源汇集直流外送系统。多类电源汇集型特高压直流闭锁故障后，一般通过采取切机措施来解决可能导致的暂态频率、功角、电压问题。但是切除不同类型的电源对事故后系统电压有较大影响，在直流配套新能源出力较大方式下，近区潮流重，如过量集中切除配套新能源(风电、光伏)，新能源汇集线路潮流大量回退，无功功率大量剩余，交流母线电压存在越限风险。从经济性角度来看，不同控制资源的控制代价不同，在满足安全性约束的条件下，如何选择控制代价最优的控制策略，也是控制系统工程化实用化应该考虑的因素。已有文献主要针对风火打捆型直流闭锁故障后切机策略进行优化，该类型直流闭锁切机后系统稳态压升问题并非关键影响因素，主要考虑因素为不同类型电源的控制代价。而对于风、光、水、火配套的多类型电源汇集型直流系统，直流闭锁切除新能源后系统稳态压升问题突出，直接影响事故后电网设备安全运行，优化切机策略时须进一步考虑稳态压升的因素，从而更好指导工程实际。因此，针对多类电源汇集型特高压直流闭锁故障，提供一种综合考虑事故后系统稳态压升与控制总代价两个因素的切机策略优化方法尤为必要，为多类电源汇集型特高压直流安全稳定外送提供安全保障。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种多类型电源汇集直流外送系统切机策略优化方法和装置，解决了现有方法中未考虑事故后系统稳态压升因素可能影响电网设备安全运行的问题，进一步保障了多类电源汇集型特高压直流安全稳定运行。为了实现上述目标，本专利技术采用如下技术方案：一种多类型电源汇集直流外送系统切机策略优化方法，包括以下步骤：步骤1，在保证直流闭锁故障后系统暂态功角、频率、电压稳定条件下，计算直流闭锁故障后须采取的切机总量Px；步骤2，基于相同切机总量的条件下，分析采取不同类型控制资源后关键交流母线的稳态压升，根据对关键交流母线稳态压升的影响效果确定各类控制资源的切机排序，结合各类控制资源的实际可控量，确定初步切机措施；步骤3，判断直流闭锁故障采取初步切机措施后各个关键交流母线压升是否满足约束条件，若满足，则以切机代价最小为优化目标，对初步的切机措施进行优化，得到最优的切机控制策略；若不满足，则需要降低电力系统直流功率，返回步骤1。进一步的，所述控制资源包括下述中的至少一种：风电；光伏；水电；火电；直流。进一步的，分析采取不同类型控制资源后关键交流母线的稳态压升，根据对关键交流母线稳态压升的影响效果确定各类控制资源的切机排序，步骤包括：(1)在相同的切机总量下，直流闭锁故障后切除控制资源J后，计算不同控制资源J对应的最大稳态压升其中，为切除控制资源J后第i个关键交流母线在事故后的稳态压升；(2)对不同控制资源J对应的最大稳态压升UJ进行排序，控制资源切机顺序与最大稳态压升顺序相反，确定不同控制资源的切机排序。进一步的，所述以切机代价最小为优化目标，对初步的切机措施进行优化，得到最优的切机控制策略，包括步骤：(1)基于设定的功率步长减少可优化控制资源中单位控制代价最大的控制资源的切机措施量、增加可优化控制资源中单位控制代价最小的控制资源的切机措施量，计算切机总代价；(2)判断各类控制资源的切机措施量是否超出其本身实际可控量，若是则进入步骤(4)，否则进入步骤(3)；(3)判断直流闭锁故障后采取步骤(1)各个控制资源的切机措施量后关键母线压升是否满足约束条件，若是，则进入步骤(1)，否则进入步骤(4)；(4)将切机总代价最小对应的控制资源及其对应的切机顺序、切机措施量作为最终切机策略。进一步的，所述切机总代价计算公式为Ce＝∑EJ×PRJ，其中，EJ为控制资源J对应的切机措施量，Ce为切机总代价，PRJ为控制资源J的单位控制代价。进一步的，其特征在于，关键交流母线压升的约束条件为：为直流闭锁故障采取控制措施后第i个关键交流母线的稳态压升，ΔVimax为关键交流母线i能够承受的最大压升。一种多类型电源汇集直流外送系统切机策略优化装置，包括：切机总量计算模块，用于在保证直流闭锁故障后系统暂态功角、频率、电压稳定条件下，计算直流闭锁故障后须采取的切机总量Px；初步切机措施计算模块，用于在切机总量相同的情况下，分析采取不同类型控制资源后关键交流母线的稳态压升，根据对关键交流母线稳态压升的影响效果确定各类控制资源的切机排序，结合各类控制资源的实际可控量，确定初步切机措施；优化计算模块，用于判断直流闭锁故障采取初步切机措施后各个关键交流母线压升是否满足约束条件，若满足，则以切机代价最小为优化目标，对初步的切机措施进行优化，得到最优的切机控制策略；若不满足，则需要降低电力系统直流功率，重新优化切机控制策略。进一步的，初步切机措施计算模块中，所述控制资源包括下述中的至少一种：风电；光伏；水电；火电；直流。进一步的，初步切机措施计算模块，包括：不同控制资源对应的最大稳态压升计算模块，用于在相同的切机总量下，直流闭锁故障后切除控制资源J后，计算不同控制资源J对应的最大稳态压升为切除控制资源J后第i个关键交流母线在事故后的稳态压升；不同控制资源的切机排序确定模块，用于对不同控制资源J对应的最大稳态压升UJ进行排序，控制资源切机顺序与最大稳态压升顺序相反，确定不同控制资源的切机排序。进一步的，优化计算模块，包括：切机总代价计算模块，用于基于设定的功率步长减少可优化控制资源中单位控制代价最大的控制资源的切机措施量、增加可优化控制资源中单位控制代价最小的控制资源的切机措施量，计算切机总代价；第一判断模块，用于判断各类控制资源的切机措施量是否超出其本身实际可控量，若是则执行最终切机策略确定模块，否则执行第二判断模块；第二判断模块，用于判断直流闭锁故障后采取切机总代价计算模块中各个控制资源的切机措施量后关键母线压升是否满足约束条件，若是，则执行切机总代价计算模块，否则执行最终切机策略确定模块；最终切机策略确定模块，用于将切机总代价最小对应的控制资源及其对应的切机顺序、切机措施量作为最终切机策略。本专利技术的有益效果为：本专利技术综合考虑了事故后系统稳态压升与控制总代价两个方面因素，对切机策略进行优化，为多类电源汇集型特高压直流安全稳定外送提供了安全保障。附图说明图1为本专利技术实施例中的一种切机策略优化方法流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多类型电源汇集直流外送系统切机策略优化方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1，在保证直流闭锁故障后系统暂态功角、频率、电压稳定条件下，计算直流闭锁故障后须采取的切机总量P

【技术特征摘要】
1.一种多类型电源汇集直流外送系统切机策略优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，在保证直流闭锁故障后系统暂态功角、频率、电压稳定条件下，计算直流闭锁故障后须采取的切机总量Px；
步骤2，基于相同切机总量的条件下，分析采取不同类型控制资源后关键交流母线稳态压升，根据对关键交流母线稳态压升的影响效果确定各类控制资源的切机排序，结合各类控制资源的实际可控量，确定初步切机措施；
步骤3，判断直流闭锁故障采取初步切机措施后各个关键交流母线压升是否满足约束条件，若满足，则以切机代价最小为优化目标，对初步的切机措施进行优化，得到最优的切机控制策略；若不满足，则需要降低电力系统直流功率，返回步骤1。


2.根据权利要求1所述的一种多类型电源汇集直流外送系统切机策略优化方法，其特征在于，所述控制资源包括下述中的至少一种：风电；光伏；水电；火电；直流。


3.根据权利要求1所述的一种多类型电源汇集直流外送系统切机策略优化方法，其特征在于，分析采取不同类型控制资源后关键交流母线稳态压升，根据对关键交流母线稳态压升的影响效果确定各类控制资源的切机排序，步骤包括：
(1)在相同的切机总量下，直流闭锁故障后切除控制资源J后，计算不同控制资源J对应的最大稳态压升其中，为切除控制资源J后第i个关键交流母线在事故后的稳态压升；
(2)对不同控制资源J对应的最大稳态压升UJ进行排序，控制资源切机顺序与最大稳态压升顺序相反，确定不同控制资源的切机排序。


4.根据权利要求1所述的一种多类型电源汇集直流外送系统切机策略优化方法，其特征在于，所述以切机代价最小为优化目标，对初步的切机措施进行优化，得到最优的切机控制策略，包括步骤：
(1)基于设定的功率步长减少可优化控制资源中单位控制代价最大的控制资源的切机措施量、增加可优化控制资源中单位控制代价最小的控制资源的切机措施量，计算切机总代价；
(2)判断各类控制资源的切机措施量是否超出其本身实际可控量，若是则进入步骤(4)，否则进入步骤(3)；
(3)判断直流闭锁故障后采取步骤(1)各个控制资源的切机措施量后关键母线压升是否满足约束条件，若是，则进入步骤(1)，否则进入步骤(4)；
(4)将切机总代价最小对应的控制资源及其对应的切机顺序、切机措施量作为最终切机策略。


5.根据权利要求4所述的一种多类型电源汇集直流外送系统切机策略优化方法，其特征在于，所述切机总代价计算公式为Ce＝∑EJ×PRJ，其中，EJ为控制资源J对应的切机措施量，Ce为切机总代价，PRJ为控制资源J的单位控制代价。


6.根据权利要求1或4任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏平，王超，柯贤波，常海军，王吉利，孙仲卿，霍超，刘福锁，张钢，李威，李兆伟，郄朝辉，吕亚洲，赵学茂，胡阳，张红丽，王玉，朱玲，吴雪莲，黄慧，石渠，郜建良，张倩，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，国家电网公司西北分部，
类型：发明
国别省市：江苏;32