基于保守极限的暂态稳定紧急控制切机定值在线调整方法技术

本发明专利技术公开了一种基于保守极限的暂态稳定紧急控制切机定值在线调整方法，基于电网当前运行状态设备投/停状态和潮流实时信息，通过EEAC进行预想故障的暂态稳定量化评估，计算机组、负荷和新能源设备对用于暂态稳定紧急控制有功监视输电通道的相关度指标，并基于相关度指标计算离线策略表中用于暂态稳定控制有功监视输电通道的保守极限，用于更新切机启动定值，本发明专利技术能够保证各种运行方式下故障后电网的暂态稳定性，提升紧急控制定值对潮流变化的适应性，消除离线策略模型因电网运行方式变化导致的失配和欠控问题。

【技术实现步骤摘要】
基于保守极限的暂态稳定紧急控制切机定值在线调整方法
本专利技术涉及电力自动控制
，特别涉及一种基于保守极限的暂态稳定紧急控制切机定值在线调整方法。
技术介绍
《电力系统安全稳定导则》规定发生第二级安全稳定标准所列的严重故障后，允许采取切负荷、切机等稳定措施，保证电网稳定运行。电力系统紧急控制装置离线控制策略表一般为(故障、运行方式、潮流水平、控制策略)四元素结构形式，在检测到故障发生后，基于紧急控制策略表通过匹配电网运行方式，根据关联监视输电通道故障前的有功潮流按照设定的线性计算公式计算需要执行的控制量，并依据可控措施空间、优先级等约束生成具体的控制措施，通过执行相应的紧急控制措施，保障严重故障后电网的安全稳定运行。随着用电负荷的增长、电力市场交易推进、大规模新能源并网及恶劣天气导致的临时检修增加，电网的潮流分布日趋复杂多变，基于离线典型方式计算整定的暂态稳定切机控制策略，在网架结构和潮流多变的实际电网运行方式下存在由于切机启动值偏大或切机量计算比例系数偏小导致的策略失配或欠控风险，稳控装置按离线整定的策略动作后，仍无法保证电网暂态稳定的问题。为了提升电网潮流分布和安全稳定特性日趋复杂多变背景下离线紧急控制策略定值的适应性，专利“电力系统安全稳定紧急控制定值在线整定方法”(授权号：ZL102638040B)提出了基于离线当值策略在线评估和紧急控制在线优化决策的紧急控制定值在线整定方法，解决了电网潮流变化较小条件下稳控装置紧急控制定值在线调整问题，但在故障发生时刻与决策时刻电网潮流变化较大时，基于在线方式优化得到的定值仍存在策略失配或欠控风险。本专利技术基于电网当前运行状态设备投/停状态和潮流实时信息，通过暂态稳定量化评估计算机组、负荷和新能源设备对用于暂态稳定控制有功监视输电通道的相关度指标，进而计算输电通道的暂态稳定保守极限，用于更新离线策略模型中的切机启动定值，在此基础上，通过运行方式枚举校验输电通道功率大于保守极限情况下各分档潮流方式下策略模型的适应性，对于无法保证故障后暂态稳定的运行方式进行暂态稳定切机附加紧急控制决策，反推出切机量计算的比例系数，重新确定的切机启动定值和切机量计算比例系数，保证各种运行方式下故障后电网的暂态稳定性，提升紧急控制定值对潮流变化的适应性，消除离线策略模型因电网运行方式变化导致的失配和欠控问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种基于保守极限的暂态稳定紧急控制切机定值在线调整方法。解决现有技术中稳控装置离线策略模型中控制定值不适应导致的紧急控制策略失配或欠控问题。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：基于保守极限的暂态稳定紧急控制切机定值在线调整方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤S1：设电网当前运行时刻为t0，将t0时刻的电网运行状态记为S0，基于EMS提供的电网当前运行方式、设备模型参数信息生成在线安全稳定评估计算数据，将稳控装置防御的暂态稳定故障作为在线暂态稳定评估和紧急控制切机定值调整的预想故障，将离线策略表中用于暂态稳定紧急控制有功监视的输电通道记为I；步骤S2：采用在线安全稳定评估计算数据，基于EEAC进行S0状态下预想故障的暂态稳定量化评估，获取预想故障的暂态稳定裕度、分群模式、机组的暂态稳定参与因子信息；步骤S3：基于预想故障下机组的暂态稳定参与因子，计算机组、负荷和新能源设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标，并基于相关度指标计算输电通道I的保守极限PTL.min，获取保守极限状态S1下计算数据；步骤S4：根据t0时刻稳控装置实时运行状态、设备投/停状态、潮流实时信息和离线策略模型，识别电网运行状态S0下预想故障的稳控策略离线定值，通过比较输电通道I的保守极限PTL.min与稳控策略离线定值中切机启动定值PLS.th的大小，重新确定切机启动定值；步骤S5：基于保守极限状态S1计算数据和机组、负荷设备和新能源设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标，通过机组、负荷和新能源设备的功率调整进行方案枚举，进行输电通道I功率在PTL.min和设定最大输电功率PTL.max区间内的分档，生成系列预想运行状态{S1，S2，…，SN}对应的计算数据；步骤S6：针对各预想运行状态，采用集群并行计算，基于重新确定的切机启动定值，识别稳控装置暂态稳定当值策略，计及稳控当值策略通过时域仿真进行该预想状态下故障的暂态稳定评估，若所有预想状态暂态稳定裕度均大于零，进入步骤S7，否则，针对暂态稳定裕度小于零的预想运行状态基于稳控装置的可控措施空间进行暂态稳定切机附加控制决策，基于附加决策结果的控制量反推稳控切机策略定值中的比例系数，取各预想运行状态下比例系数的最大值作为稳控策略模型中比例系数的定值，进入步骤S7；步骤S7：输出预想故障暂态稳定控制策略模型中控制量计算的比例系数和切机启动定值。特别地，所述步骤S1中，所述紧急控制切机定值包括切机启动定值和切机量比例系数定值，故障后紧急切机控制量计算如公式(1)所示：ΔPLS＝kLS(PTL.0-PLS.th)(1)式中，PTL.0为运行状态S0下用于暂态稳定控制有功监视输电通道当前方式的有功功率，PLS.th为输电通道I的切机有功功率启动定值，kLS为状态S0下故障后切机控制量计算比例系数。特别地，步骤S3中，采用公式(2)计算机组设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标，采用公式(3)计算负荷或新能源设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标：式中，γGi为机组设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标，pGi为机组i的暂态稳定参与因子，临界群机组暂态稳定参与因子大于零，余下群机组暂态稳定参与因子小于零，Si，j为机组i对输电通道设备j的有功灵敏度，M为输电通道I的设备数，d为指标符号系数，依据pGi和的正负确定其取值，若pGi＞0且时d＝2，否则，d＝1；γLi为负荷或新能源设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标，Zk.i为负荷母线或新能源场站并网母线k与机组i之间的电气距离标幺值，C为暂态稳定主导模式中的临界群机组集合,NC为C中机组数。特别地，所述步骤S3中，所述输电通道I的保守极限计算具体步骤是：步骤S31:基于S0状态下预想故障的暂态稳定量化评估结果，计算设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标，将相关度指标大于零的机组、新能源设备和相关度指标小于零的负荷设备集合记为A，将相关度指标小于零的机组、新能源设备和相关度指标大于零的负荷设备集合记为B，若暂态稳定裕度大于零，进入步骤S32，否则，进入步骤S33；步骤S32：按相关度指标绝对值从大到小的顺序分别对集合A和集合B中机组、负荷和新能源设备进行排序，依据设定的极限计算精度，对集合A内的机组、新能源有功出力在当前方式出力值和上限范围内进行离散分档，对集合A内的负荷有功在当前方式有功值和下限范围内进行离散分档，对集合B内的机组、新能源有功在当前方式出力值和下限范围内进行离散分档，对集合B内的负荷有功在当前方式有功值和上限范围内进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于保守极限的暂态稳定紧急控制切机定值在线调整方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：/n步骤S1：设电网当前运行时刻为t

【技术特征摘要】
1.基于保守极限的暂态稳定紧急控制切机定值在线调整方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
步骤S1：设电网当前运行时刻为t0，将t0时刻的电网运行状态记为S0，基于EMS提供的电网当前运行方式、设备模型参数信息生成在线安全稳定评估计算数据，将稳控装置防御的暂态稳定故障作为在线暂态稳定评估和紧急控制切机定值调整的预想故障，将离线策略表中用于暂态稳定紧急控制有功监视的输电通道记为I；
步骤S2：采用在线安全稳定评估计算数据，基于EEAC进行S0状态下预想故障的暂态稳定量化评估，获取预想故障的暂态稳定裕度、分群模式、机组的暂态稳定参与因子信息；
步骤S3：基于预想故障下机组的暂态稳定参与因子，计算机组、负荷和新能源设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标，并基于相关度指标计算输电通道I的保守极限PTL.min，获取保守极限状态S1下计算数据；
步骤S4：根据t0时刻稳控装置实时运行状态、设备投/停状态、潮流实时信息和离线策略模型，识别电网运行状态S0下预想故障的稳控策略离线定值，通过比较输电通道I的保守极限PTL.min与稳控策略离线定值中切机启动定值PLS.th的大小，重新确定切机启动定值；
步骤S5：基于保守极限状态S1计算数据和机组、负荷设备和新能源设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标，通过机组、负荷和新能源设备的功率调整进行方案枚举，进行输电通道I功率在PTL.min和设定最大输电功率PTL.max区间内的分档，生成系列预想运行状态{S1，S2，…，SN}对应的计算数据；
步骤S6：针对各预想运行状态，采用集群并行计算，基于重新确定的切机启动定值，识别稳控装置暂态稳定当值策略，计及稳控当值策略通过时域仿真进行该预想状态下故障的暂态稳定评估，若所有预想状态暂态稳定裕度均大于零，进入步骤S7，否则，针对暂态稳定裕度小于零的预想运行状态基于稳控装置的可控措施空间进行暂态稳定切机附加控制决策，基于附加决策结果的控制量反推稳控切机策略定值中的比例系数，取各预想运行状态下比例系数的最大值作为稳控策略模型中比例系数的定值，进入步骤S7；
步骤S7：输出预想故障暂态稳定控制策略模型中控制量计算的比例系数和切机启动定值。


2.根据权利要求1所述的基于保守极限的暂态稳定紧急控制切机定值在线调整方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述紧急控制切机定值包括切机启动定值和切机量比例系数定值，故障后紧急切机控制量计算如公式(1)所示：
ΔPLS＝kLS(PTL.0-PLS.th)(1)
式中，PTL.0为运行状态S0下用于暂态稳定控制有功监视输电通道当前方式的有功功率，PLS.th为输电通道I的切机有功功率启动定值，kLS为状态S0下故障后切机控制量计算比例系数。


3.根据权利要求1所述的基于保守极限的暂态稳定紧急控制切机定值在线调整方法，其特征在于：步骤S3中，采用公式(2)计算机组设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标，采用公式(3)计算负荷或新能源设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标：






式中，λGi为机组设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标，pGi为机组i的暂态稳定参与因子，临界群机组暂态稳定参与因子大于零，余下群机组暂态稳定参与因子小于零，Si.j为机组i对输电通道设备j的有功灵敏度，M为输电通道I的设备数，d为指标符号系数，依据pGi和的正负确定其取值，若pGi＞0且对d＝2，否则，d＝1；γLi为负荷或新能源设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标，Zk.i为负荷母线或新能源场站并网母线k与机组i之间的电气距离标幺值，C为暂态稳定主导模式中的临界群机组集合，NC为C中机组数。


4.根据权利要求1所述的基于保守极限的暂态稳定紧急控制切机定值在线调整方法，其特征在于：所述步骤S3中，所述输电通道I的保守极限计算具体步骤是：
步骤S31：基于S0状态下预想故障的暂态稳定量化评估结果，计算设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标，将相关度指标大于零的机组、新能源设备和相关度指标小于零的负荷设备集合记为A，将相关度指标小于零的机组、新能源设备和相关度指标大于零的负荷设备集合记为B，若暂态稳定裕度大于零，进入步骤S32，否则，进入步骤S33；
步骤S32：按相关度指标绝对值从大到小的顺序分别对集合A和集合B中机组、负荷和新能源设备进行排序，依据设定的极限计算精度，对集合A内的机组、新能源有功出力在当前方式出力值和上限范围内讲行离散分档，对集合A内的负荷有功在当前方式有功值和下限范围内进行离散分档，对集合B内的机组、新能源有功在当前方式出力值和下限范围内进行离散分档，对集合B内的负荷有功在当前方式有功值和上限范围内进行离散分档，进入步骤S34；
步骤S33：按相关度指标绝对值从小到大的顺序分别对集合A和集合B中机组、负荷和新能源设备进行排序，依据设定的极限计算精度，对集合A内的机组、新能源有功出力在当前方式出力值和下限范围内进行离散分档，对集合A内的负荷有功在当前方式有功值和上限范围内进行离散分档，对集合B内的机组、新能源有功在当前方式出力值和上限范围内进行离散分档，对集合B内的负荷有功在当前方式有功值和下限范围内进行离散分档，进入步骤S34；
步骤S34：运行方式调整方案枚举组合，基于设备有功离散分档及排序结果，对集合A中的设备，依据设定的极限计算精度，枚举组合生成按设备有功...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐建兴，马覃峰，王国松，刘明顺，陈锐，曹杰，欧阳可凤，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52