一种抑制交流电网低频振荡的功率控制方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种抑制交流电网低频振荡的功率控制方法和系统，当交流电网发生低频振荡时，在交流电网低频振荡区域内的任意两条母线之间接入直流支路；获取交流电网的机组初始出力和直流支路初始输送功率；将所述机组初始出力和直流支路初始输送功率作为初始状态信息代入功率优化模型，对模型进行优化求解得到交流电网的最优机组出力和直流支路的最优输送功率。本发明专利技术在交流电网发生低频振荡时，通过在交流电网中接入直流支路并优化交流电网中机组出力和直流支路输送功率的方式提升交流电网发生低频振荡时的阻尼比，进而降低交流电网的振荡程度，提高交流电网运行稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种抑制交流电网低频振荡的功率控制方法和系统
本专利技术涉及电力系统安全稳定分析与控制领域，具体涉及一种抑制交流电网低频振荡的功率控制方法和系统。
技术介绍
区域互联已经成为电网发展的必然趋势，电力系统中出力和负荷的调整，有利于应对突发事故，以及保证电网的稳定运行。低频振荡问题在电网建立初期很少出现，但是随着工业化和城市化的发展，电力需求越来越大，整个电网运行往往被动地处于极限运行状态，低频率的功率波动问题开始困扰电力行业。电力系统的运行方式多变，扰动源的增加、机组容量的增加和远距离的电能输送等各种因素都在威胁电网的安全稳定运行。一般电力系统的低频振荡指的是电力系统发电机组经传输线路并列运行时，在扰动下会发生发电机组转子间的相对摆动，并在缺乏阻尼是引起持续振荡，此时输电线路上功率也会发生相应振荡，由于其振荡频率低，约为0.2HZ至2.5HZ，故称为低频振荡；电力系统的低频振荡一般分为两类，一类是局部振荡，另一类是区域振荡；局部振荡是指场站内的机组之间或电气距离较近的场站机组之间的振荡，这种振荡局限在区域内，其影响范围较小且易消除本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抑制交流电网低频振荡的功率优化方法，其特征在于，所述方法包括：/n当交流电网发生低频振荡时，在交流电网低频振荡区域内的任意两条母线之间接入直流支路；/n获取交流电网的机组初始出力和直流支路初始输送功率；/n将所述机组初始出力和直流支路初始输送功率作为初始状态信息代入功率优化模型，对模型进行优化求解得到交流电网的最优机组出力和直流支路的最优输送功率；/n其中，所述功率优化模型是基于以接入了直流支路的交流电网历史的机组出力和直流支路输送功率构建的初始状态集、预设动作集，采用强化学习算法对强化学习网络进行训练得到的。/n

【技术特征摘要】
1.一种抑制交流电网低频振荡的功率优化方法，其特征在于，所述方法包括：
当交流电网发生低频振荡时，在交流电网低频振荡区域内的任意两条母线之间接入直流支路；
获取交流电网的机组初始出力和直流支路初始输送功率；
将所述机组初始出力和直流支路初始输送功率作为初始状态信息代入功率优化模型，对模型进行优化求解得到交流电网的最优机组出力和直流支路的最优输送功率；
其中，所述功率优化模型是基于以接入了直流支路的交流电网历史的机组出力和直流支路输送功率构建的初始状态集、预设动作集，采用强化学习算法对强化学习网络进行训练得到的。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以接入了直流支路的交流电网历史的机组出力和直流支路输送功率构建的初始状态集的获取过程，包括：
获取接入了直流支路的交流电网正常运行时各历史的机组出力和直流支路输送功率对应的干扰响应信息；
当所述各历史的机组出力和直流支路输送功率对应的干扰响应信息中存在交流电网低频振荡区域时，则将相应历史的机组出力和直流支路输送功率作为一条状态信息填入所述初始状态集。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取接入了直流支路的交流电网正常运行时各历史的机组出力和直流支路输送功率对应的干扰响应信息，包括：
利用接入了直流支路的交流电网的网络参数、第K组机组出力和直流支路输送功率构建潮流文件；
将潮流文件导入BPA仿真平台进行潮流计算，得到潮流计算结果；
将潮流计算结果导入BPA仿真平台进行小干扰计算，得到第K组机组出力和直流支路输送功率对应的干扰响应信息；
其中，干扰响应信息包括：交流电网低频振荡区域以及该区域各种振荡模式中的最弱振荡阻尼比，k∈(1～M)，M为接入了直流支路的交流电网正常运行时历史的机组出力和直流支路输送功率的条数。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设动作集，包括：接入了直流支路的交流电网中各个机组对应的动作和接入了直流支路的交流电网中各个直流支路对应的动作；
其中，接入了直流支路的交流电网中第s个机组对应的动作为出力增加ΔPs和出力减少ΔPs；
接入了直流支路的交流电网中第z个直流支路对应的动作为输送功率增加ΔPz和输送功率减少ΔPz；
其中，s∈(1～ξs)，ξs为接入了直流支路的交流电网中包含的机组总数，z∈(1～ξz)，ξz为接入了直流支路的交流电网中包含的直流支路总数，ΔPs为接入了直流支路的交流电网中包含的中第s个机组的预设出力改变值，ΔP2为接入了直流支路的交流电网中包含的中第z个直流支路的预设输送功率改变值。


5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述功率优化模型是基于以接入了直流支路的交流电网历史的机组出力和直流支路输送功率构建的初始状态集、预设动作集，采用强化学习算法对强化学习网络进行训练得到的，包括：
将初始状态集中第i条状态信息作为强化学习网络中接入了直流支路的交流电网的初始状态信息；
将该初始状态信息对应的每一次迭代过程开始时的状态信息和动作集代入预先构建的动作选择模型中，得到该初始状态信息对应的每一次迭代过程开始时的状态信息对应的最优动作，以及该最优动作对应的最弱振荡阻尼比；
基于该最优动作对应的最弱振荡阻尼比，采用Q学习算法计算该初始状态信息对应的每一次迭代过程的Q值；
基于最优动作更新状态信息，并将更新的状态信息作为下一次迭代过程开始时的状态信息；
当达到预设迭代次数阈值时，将Q值最大的迭代过程中更新的状态信息中的机组出力和直流线路输送功率作为以初始状态集中第i条状态信息作为强化学习网...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓楠，郎燕生，张磊，孙博，李森，李静，李理，刘鹏，罗雅迪，韩锋，齐洋洋，焦永刚，余一平，吴许晗，闫丽芬，吕闫，马晓忱，张恒，李章文，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，国网山东省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11