一种考虑风电不确定性的暂态稳定约束最优潮流获取方法技术

一种考虑风电不确定性的暂态稳定约束最优潮流获取方法，步骤1：以电力系统最优潮流解作为初始运行状态并设置预想故障集；步骤2：利用典型风电场景来描述风电出力的不确定性；步骤3：针对每种典型风电场景下的一系列预想故障进行时域仿真，对于电力系统暂态失稳的情况，通过约束转换将电力系统暂态稳定的过程约束转换成代数形式的暂态稳定约束；步骤4：将获得的暂态稳定约束附加到电力系统最优潮流模型中，构建含风机的等值电力系统暂态稳定约束最优潮流Transient Stability Constrained Optimal Power Flow，TSCOPF模型，重新计算模型解。本发明专利技术的目的是为了扩展电力系统暂态稳定约束最优潮流模型求解方法，以适应风力发电的不确定性和保障电力系统的暂态稳定性。的不确定性和保障电力系统的暂态稳定性。的不确定性和保障电力系统的暂态稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑风电不确定性的暂态稳定约束最优潮流获取方法


[0001]本专利技术属于电力系统
，具体涉及属于电力系统暂态稳定分析和最优潮流计算
，尤其涉及一种考虑风电不确定性的暂态稳定约束最优潮流获取方法。

技术介绍

[0002]由于风机与变流器相连，且其功率输出具有不确定性，使得电力系统的运行和动态行为变得十分复杂，影响了电力系统的安全性。因此，在随机风力发电条件下，采用实用高效的电力系统暂态稳定分析和最优潮流计算方法，对进一步保持电力系统暂态稳定具有一定的现实意义和实用价值。
[0003]授权公告号为CN104638644A的专利文献公开了一种含风电场电力系统动态随机最优潮流获取方法，解决了风速和负荷的随机性和时空相关性下的电力系统动态最优潮流问题，但此方法没有考虑在风电存在的情况下，电力系统运行的暂态稳定性。授权公告号为CN107437811A的专利文献公开了一种电力系统暂态稳定约束最优潮流并行计算方法，利用并行计算方法在满足求解最优潮流准确性的情况下，使优化后的潮流各项主要参数均在标准规定的范围内，但对于受风电不确定性影响本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑风电不确定性的暂态稳定约束最优潮流获取方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：以电力系统最优潮流的解作为初始运行状态并设置预想故障集；步骤2：利用典型风电场景来描述风电出力的不确定性；步骤3：针对每种典型风电场景下的一系列预想故障进行时域仿真，对于电力系统暂态失稳的情况，通过约束转换将电力系统暂态稳定的过程约束转换成代数形式的暂态稳定约束；步骤4：将获得的暂态稳定约束附加到电力系统最优潮流模型中，构建含风机的等值电力系统TSCOPF模型，重新计算模型解。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤2中，生成典型风电场景包括以下步骤：步骤2
‑
1：基于改进的人工蜂群算法完成寻优过程；用最大最小距离法初始化蜂群，保证初始点的选择能尽可能代表风电出力数据集的分布特征，为克服原人工蜂群算法容易陷入局部最优解的缺点，构造了适应KMC算法的适应度函数和基于全局引导的位置更新公式，在迭代过程中使用新的适应度函数和位置更新公式完成寻优进化；步骤2
‑
2：基于改进的人工蜂群算法和KMC算法完成聚类，选择典型风电场景；对不同场景的数据进行处理，将原来的c个场景缩减合并为k个典型风电场景，场景中t个时刻的数据保持原来的时间序列，用矩阵k
×
t表示，进而获得最优的典型风电场景。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤3中，约束转换前的电力系统暂态稳定过程约束为：G(x(t),y(t),u)＝0，t∈T (2)H(x(t),y(t),u)≤0，t∈T (3)式中：x(t)和y(t)是暂态期间T的状态变量和代数变量；u为具有下限和上限的控制变量；D为描述发电机动态过程的微分方程；G为描述发电机动态过程的代数方程；H为暂态稳定判据。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤3中，生成代数形式的暂态稳定约束包括以下步骤：步骤3
‑
1：根据每种典型风电场景下一系列预想故障的时域仿真结果，将系统划分成关键机组CMs和非关键机组NMs，获得单机无穷大OMIB系统轨迹；步骤3
‑
2：基于EEAC方法计算稳定特性并评估暂态稳定性水平；步骤3
‑
3：建立或更新失稳单机无穷大U
‑
OMIB系统，计算失稳单机无穷大U
‑
OMIB系统中各同步发电机在失稳时间的轨迹灵敏度；步骤3
‑
4：估计临界切除时间，构建临界单机无穷大C
‑
OMIB系统，计算临界单机无穷大C
‑
OMIB系统在失稳时间的功角；步骤3
‑
5：根据失稳单机无穷大U
‑
OMIB系统在失稳时间处的目标功角和临界单机无穷大C
‑
OMIB系统在失稳时间处的功角，构造代数形式的暂态稳定约束。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤3
‑
2中，具体的：稳定特性包含失稳时间T
u
、第一次摆动稳定的时间T
r
、暂态稳定裕度η；失稳时间T
u
决定了发电机失去同步的时间；该情况下，单机无穷大OMIB系统的机械功率和电磁功率满足以下关系：式中：P
a
(T
u
)、P
m
(T
u
)和P
e
(T
u
)分别为单机无穷大OMIB系统在失稳时间T
u
处的不平衡功率、机械功率和电磁功率；第一次摆动稳定时间T
r
决定了系统可以保持第一次摆动稳定的时间；该情况下，单机无穷大OMIB系统的机械功率和电磁功率满足以下关系：P
a
(T
r
)＝P
m
(T
r
)
‑
P
e
(T
r
)＜0，ω(T
r
)＝0 (5)式中：P
a
(T
r
)、P
m
(T
r
)和P
e
(T
r
)分别为单机无穷大OMIB系统在第一次摆动稳定时间T
r
处的不平衡功率、机械功率和电磁功率；ω(T

【专利技术属性】
技术研发人员：刘颂凯，周倩，张雅婷，苏攀，杨超，李欣，刘书池，谭瑞，刘旭，刘聪，袁铭洋，胡竞哲，崔梓琪，杨明飞，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：