考虑调节死区的电网有功协调优化控制决策方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种考虑调节死区的电网有功协调优化控制决策方法及装置，根据电网状态计算电网有功设备对安全稳定输电通道的有功灵敏度，结合有功设备的综合性能指标对其进行分组并确定设备组的综合性能指标和有功灵敏度，考虑组内设备的有功调节死区，生成设备组的有功指令上限/下限和有功调节死区，以设备组间有功协调优化控制的综合性能最优为目标，生成设备组有功指令，再以设备组内设备有功协调优化控制的综合性能最优为目标，生成设备组内设备的有功指令，实现了考虑调节死区的电网有功协调优化控制。本发明专利技术采用了先组间优化、再组内优化的分步优化策略，既减少了决策变量的规模，提高了计算速度，又确保了指令的计算精度。精度。精度。

【技术实现步骤摘要】
考虑调节死区的电网有功协调优化控制决策方法及装置


[0001]本专利技术涉及一种考虑调节死区的电网有功协调优化控制决策方法及装置，属于电网调度运行与控制


技术介绍

[0002]伴随着“碳中和、碳达峰”目标的提出，新能源大量替代常规机组，电动汽车、分布式能源、储能等交互式用能设备广泛应用已是大势所趋，电网呈现高比例可再生能源、高比例电力电子设备的“双高”特征，对电网的有功控制则提出了更高的要求。
[0003]调节死区是机组等控制设备的运行约束，小于调节死区的指令将不被执行，而传统AGC控制在有功指令的下发环节，考虑调节死区约束，若调节量小于调节死区，则不下发控制指令，导致控制指令未被执行。而大规模新能源、交互式用能设备的广泛接入，使得控制设备数量剧增，假设大量控制设备由于调节死区导致控制指令未被执行，整体上将带来较大的执行偏差，一方面影响新能源消纳，另一方面也影响电网的安全稳定运行。
[0004]若在有功指令的计算环节考虑调节死区，无论是传统AGC启发式方法的递归迭代，还是基于优化算法中增加调节方向变量和控制死区约束，都无法解决海量控制设备规模所带来的计算速度难以满足实时控制要求的问题。
[0005]综上，在电网有功协调优化控制决策中考虑调节死区，现有技术难以满足计算速度的要求，而不考虑调节死区，又可能造成大量控制设备指令未被执行，进而引起较大的执行偏差，电网运行将存在安全隐患。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种考虑调节死区的电网有功协调优化控制决策方法及装置，基于引入调节死区约束的混合规划数学模型，采取先组间优化、再组内优化的分步优化策略，减少了决策变量规模，提高了计算速度，提升了有功控制指令的执行率，避免了由于调节死区约束导致的有功指令执行偏差带来的安全风险。
[0007]本专利技术所采用的技术方案是：
[0008]本专利技术提供一种考虑调节死区的电网有功协调优化控制决策方法，包括：
[0009]根据有功协调优化控制设备集D中设备t0时刻的综合性能指标和t1时刻电网有功设备的有功对电网安全稳定输电通道的有功灵敏度，对D中设备进行分组，得到设备组；
[0010]计算各设备组t0时刻的综合性能指标，设备组t1时刻电网有功设备的有功对电网安全稳定输电通道的有功灵敏度，以及，设备组t1时刻的有功指令上限/下限和有功调节死区；
[0011]根据设备组t0时刻的综合性能指标和t1时刻电网有功设备的有功对电网安全稳定输电通道的有功灵敏度，以及除D中设备之外的电网有功设备的有功，以设备组之间有功协调优化控制的综合性能最优为目标，计及设备组t1时刻的有功指令上限/下限和有功调节死区约束和电网安全可靠运行约束，建立设备组之间的有功协调优化决策模型，并进行优
化求解，得到设备组t1时刻的有功指令；
[0012]根据设备组t1时刻的有功指令计算设备组内各设备t1时刻的有功指令。
[0013]进一步的，所述t1时刻电网有功设备的有功对电网安全稳定输电通道的有功灵敏度计算如下：
[0014]若相对于t0时刻，t1时刻电网拓扑结构没有变化，则针对t0时刻电网运行状态数据，采用潮流计算方法计算电网有功设备的有功对电网安全稳定输电通道的有功灵敏度，作为t1时刻电网有功设备的有功对电网安全稳定输电通道的有功灵敏度，否则，根据电网拓扑结构变化量对t0时刻电网运行状态数据进行相应调整，针对调整后的电网运行状态数据，采用潮流计算方法计算电网有功设备的有功对电网安全稳定输电通道的有功灵敏度，作为t1时刻电网有功设备有功对电网安全稳定输电通道的有功灵敏度。
[0015]进一步的，所述对D中设备进行分组，得到设备组，包括：
[0016]建立以设备组组数最小为优化目标，计及以下约束条件的优化模型，通过优化求解计算得到设备组；
[0017]所述约束条件为：
[0018]a、设备组内任意两个设备t0时刻的上调综合性能指标之间的差异都小于综合性能指标差异门槛值；
[0019]b、设备组内任意两个设备t0时刻的下调综合性能指标之间的差异都小于综合性能指标差异门槛值；
[0020]c、针对电网中各安全稳定输电通道，设备组内任意两个设备t1时刻的有功对电网安全稳定输电通道的有功灵敏度之间的差异都小于有功灵敏度差异门槛值；
[0021]设备的综合性能指标包括上调综合性能指标和下调综合性能指标，所述上调综合性能指标是指在(t1‑
t0)时间内设备上调单位有功的收益增量，所述下调综合性能指标是指在(t1‑
t0)时间内设备下调单位有功的收益增量。
[0022]进一步的，所述计算各设备组t0时刻的综合性能指标，设备组t1时刻电网有功设备的有功对电网安全稳定输电通道的有功灵敏度，包括：
[0023]设备组的综合性能指标包括上调综合性能指标和下调综合性能指标，将设备组内设备t0时刻的上调综合性能指标的平均值作为设备组t0时刻的上调综合性能指标，将设备组内设备t0时刻的下调综合性能指标的平均值作为设备组t0时刻的下调综合性能指标；
[0024]将设备组内设备t1时刻电网有功设备的有功对电网安全稳定输电通道的有功灵敏度的平均值，作为该设备组t1时刻电网有功设备的有功对该安全稳定输电通道的有功灵敏度。
[0025]进一步的，计算设备组t1时刻的有功指令上限/下限和有功调节死区，包括：
[0026]计算设备集D中设备t1时刻的有功指令上限和有功指令下限：
[0027][0028][0029]其中，P
i.u.s
为在不考虑有功调节死区的条件下t1时刻D中设备i的有功上限，P
i.0
为t0时刻D中设备i的有功，v
i.u
为t0时刻D中设备i的有功上调速率，t
i.0
为D中设备i执行有功指令的起始时刻；若t1时刻D中设备i的有功最大值精度满足控制要求，则P
i.max
、P
i.min
分别为t1时刻D中设备i的有功最大值和有功最小值，否则，P
i.max
、P
i.min
分别为t0时刻D中设备i的有功最大值和有功最小值；P
i.u
为t1时刻D中设备i的有功指令上限，P
i.ε
为t0时刻D中设备i的有功调节死区，P
i.d.s
为在不考虑有功调节死区的条件下t1时刻D中设备i的有功下限，v
i.d
为t0时刻D中设备i的有功下调速率，P
i.d
为t1时刻D中设备i的有功指令下限；
[0030]将设备组内设备t1时刻的有功指令上限之和作为该设备组t1时刻的有功指令上限，将设备组内设备t1时刻的有功指令下限之和，作为该设备组t1时刻的有功指令下限；将设备组内设备t0时刻的有功调节死区最小值，作为该设备组t1时刻的有功调节死区。
[0031]进一步的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.考虑调节死区的电网有功协调优化控制决策方法，其特征在于，包括：根据有功协调优化控制设备集D中设备t0时刻的综合性能指标和t1时刻电网有功设备的有功对电网安全稳定输电通道的有功灵敏度，对D中设备进行分组，得到设备组；计算各设备组t0时刻的综合性能指标，设备组t1时刻电网有功设备的有功对电网安全稳定输电通道的有功灵敏度，以及，设备组t1时刻的有功指令上限/下限和有功调节死区；根据设备组t0时刻的综合性能指标和t1时刻电网有功设备的有功对电网安全稳定输电通道的有功灵敏度，以及除D中设备之外的电网有功设备的有功以设备组之间有功协调优化控制的综合性能最优为目标，计及设备组t1时刻的有功指令上限/下限和有功调节死区约束和电网安全可靠运行约束，建立设备组之间的有功协调优化决策模型，并进行优化求解，得到设备组t1时刻的有功指令；根据设备组t1时刻的有功指令计算设备组内各设备t1时刻的有功指令。2.根据权利要求1所述的考虑调节死区的电网有功协调优化控制决策方法，其特征在于，所述t1时刻电网有功设备的有功对电网安全稳定输电通道的有功灵敏度计算如下：若相对于t0时刻，t1时刻电网拓扑结构没有变化，则针对t0时刻电网运行状态数据，采用潮流计算方法计算电网有功设备的有功对电网安全稳定输电通道的有功灵敏度，作为t1时刻电网有功设备的有功对电网安全稳定输电通道的有功灵敏度，否则，根据电网拓扑结构变化量对t0时刻电网运行状态数据进行相应调整，针对调整后的电网运行状态数据，采用潮流计算方法计算电网有功设备的有功对电网安全稳定输电通道的有功灵敏度，作为t1时刻电网有功设备有功对电网安全稳定输电通道的有功灵敏度。3.根据权利要求1所述的考虑调节死区的电网有功协调优化控制决策方法，其特征在于，所述对D中设备进行分组，得到设备组，包括：建立以设备组组数最小为优化目标，计及以下约束条件的优化模型，通过优化求解计算得到设备组；所述约束条件为：a、设备组内任意两个设备t0时刻的上调综合性能指标之间的差异都小于综合性能指标差异门槛值；b、设备组内任意两个设备t0时刻的下调综合性能指标之间的差异都小于综合性能指标差异门槛值；c、针对电网中各安全稳定输电通道，设备组内任意两个设备t1时刻的有功对电网安全稳定输电通道的有功灵敏度之间的差异都小于有功灵敏度差异门槛值；设备的综合性能指标包括上调综合性能指标和下调综合性能指标，所述上调综合性能指标是指在(t1‑
t0)时间内设备上调单位有功的收益增量，所述下调综合性能指标是指在(t1‑
t0)时间内设备下调单位有功的收益增量。4.根据权利要求1所述的考虑调节死区的电网有功协调优化控制决策方法，其特征在于，所述计算各设备组t0时刻的综合性能指标，设备组t1时刻电网有功设备的有功对电网安全稳定输电通道的有功灵敏度，包括：设备组的综合性能指标包括上调综合性能指标和下调综合性能指标，将设备组内设备t0时刻的上调综合性能指标的平均值作为设备组t0时刻的上调综合性能指标，将设备组内设备t0时刻的下调综合性能指标的平均值作为设备组t0时刻的下调综合性能指标；
将设备组内设备t1时刻电网有功设备的有功对电网安全稳定输电通道的有功灵敏度的平均值，作为该设备组t1时刻电网有功设备的有功对该安全稳定输电通道的有功灵敏度。5.根据权利要求1所述的考虑调节死区的电网有功协调优化控制决策方法，其特征在于，计算设备组t1时刻的有功指令上限/下限和有功调节死区，包括：计算设备集D中设备t1时刻的有功指令上限和有功指令下限：时刻的有功指令上限和有功指令下限：其中，P
i.u.s
为在不考虑有功调节死区的条件下t1时刻D中设备i的有功上限，P
i.0
为t0时刻D中设备i的有功，v
i.u
为t0时刻D中设备i的有功上调速率，t
i.0
为D中设备i执行有功指令的起始时刻；若t1时刻D中设备i的有功最大值精度满足控制要求，则P
i.max
、P
i.min
分别为t1时刻D中设备i的有功最大值和有功最小值，否则，P
i.max
、P
i.min
分别为t0时刻D中设备i的有功最大值和有功最小值；P
i.u
为t1时刻D中设备i的有功指令上限，P
i.ε
为t0时刻D中设备i的有功调节死区，P
i.d.s
为在不考虑有功调节死区的条件下t1时刻D中设备i的有功下限，v
i.d
为t0时刻D中设备i的有功下调速率，P
i.d
为t1时刻D中设备i的有功指令下限；将设备组内设备t1时刻的有功指令上限之和作为该设备组t1时刻的有功指令上限，将设备组内设备t1时刻的有功指令下限之和，作为该设备组t1时刻的有功指令下限；将设备组内设备t0时刻的有功调节死区最小值，作为该设备组t1时刻的有功调节死区。6.根据权利要求1所述的考虑调节死区的电网有功协调优化控制决策方法，其特征在于，所述建立设备组之间的有功协调优化决策模型，并进行优化求解，得到设备组t1时刻的有功指令，包括：其中，Z为电网的设备组集，为Z中设备组j的上调综合性能指标，为0/1变量，等于
1，表示Z中设备组j的有功上调，等于0，表示Z中设备组j的有功保持不变，为t1时刻Z中设备组j的有功上调变量，P
j
.0为t0时刻Z中设备组j的有功，为Z中设备组j的下调综合性能指标，为0/1变量，等于1，表示Z中设备组j的有功下调，等于0，表示Z中设备组j的有功保持不变，为t1时刻Z中设备组j的有功下调变量，P
j.ε
为t1时刻Z中设备组j的有功调节死区，P
j.u
为t1时刻Z中设备组j的有功指令上限，P
j.d
为t1时刻Z中设备组j的有功指令下限，SL为t1时刻电网安全稳定输电通道集，P
sl.lmt.OD
为t1时刻SL中安全稳定输电通道sl的反向安全稳定限额，P
sl.0
为t0时刻SL中...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐泰山，汪马翔，李渝，刘韶峰，常康，孙谊媊，常喜强，陈堂龙，王衡，张昊天，李吉晨，扈卫卫，温胜寒，王辉，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院有限公司国网新疆电力有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：