【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统安全稳定控制领域，具体涉及一种新型低频减载后的负荷快速恢复优化方法。
技术介绍
1、当前我国已制定了新型电力系统行动计划，计划中要求提高清洁能源装机比例。而风电、光伏发电具有极大的波动性和不确定性，其在电网中的装机比例的增加将导致电网发生事故的概率增加。当电网系统发生事故时，低频减载装置动作，以保持发电量和系统负荷重新平衡，防止频率大幅度下降，使电网恢复正常运行。低频减载装置的动作将不可避免的导致电网出现停电事故。因此聚焦减少低频减载导致的电网停电时间、提高供电可靠性的研究具有重要意义。
2、低频减载后的负荷恢复是在低频减载措施后，重新将被切断的负荷逐步恢复到电力系统中的过程。目前对于低频减载后负荷恢复的研究主要分为两方面，一方面为通过对切负荷的过程进行优化控制，减少切除的负荷量以降低负荷恢复的工作量；另一方面为通过对负荷供电恢复的过程进行优化控制，以加快负荷恢复的速度。
3、当前关于负荷侧资源在低频减载过程中的作用研究较多，但在与负荷侧资源在负荷恢复中的作用相关的研究中，大多数局限于对负荷的精确控制、大规模停电后的负荷恢复以及储能系统参与的负荷恢复；对利用其他负荷侧资源参与负荷恢复的研究较少，并且相关研究中很少涉及低频减载后负荷如何快速恢复的内容。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种新型低频减载后的负荷快速恢复优化方法，以提高低频减载后负荷恢复的快速性，降低负荷切除对用户产生的不良影响。
2
3、一种新型低频减载后的负荷快速恢复优化方法，包括以下步骤：
4、步骤1、获得电网低频减载后的被切除负荷数据以及负荷侧资源可向下调节潜力数据；
5、步骤2、以恢复负荷总量最大和恢复时间最短为目标建立考虑负荷侧资源的低频减载后负荷快速恢复优化调度模型；
6、步骤3、对提出的负荷快速恢复优化调度模型进行线性化；
7、步骤4、基于循环决策方法对模型进行求解。
8、进一步的，步骤1中所述电网低频减载后的被切除负荷数据指电网在低频减载过程中切除负荷的可恢复量，包括切除负荷所在节点位置以及该节点的切除负荷可恢复量；所述负荷侧资源可向下调节潜力数据包括所有在低频减载后可参与电网向下调节的负荷侧资源以及其在不同节点的最大可向下调节潜力。
9、进一步的，步骤2中所述的考虑负荷侧资源的低频减载后负荷快速恢复优化调度模型如下：
10、考虑负荷侧资源的低频减载后负荷快速恢复优化调度模型的优化目标函数，包括恢复负荷总量最大和恢复时间最短：
11、(1)恢复负荷总量最大
12、以低频减载中切除的负荷恢复总量最大为目标构建的目标函数如公式(1)所示：
13、
14、式中，f1为恢复负荷总量，nj为节点总数，tmax为负荷恢复操作的最大允许时间，为t时刻j节点负荷恢复操作的状态变量，为t时刻j节点负荷恢复操作的恢复量；
15、(2)负荷恢复时间最短
16、以低频减载后负荷恢复过程的持续时间最短为目标构建的目标函数如公式(2)所示：
17、
18、式中，f2为负荷恢复的总时间，δt为最短间隔时间，其值为1min，βh(t)为负荷恢复时间状态变量，其计算公式如公式(3)所示：
19、
20、式中，为t时刻j节点第k种负荷是否进行需求响应的状态变量，；为t时刻j节点负荷恢复操作的状态变量；
21、考虑负荷侧资源的低频减载后负荷快速恢复优化调度模型的约束条件，包括潮流约束、网络约束、系统频率变化范围约束、系统频率变化速率约束、发电机有功功率变化率约束、不同节点可恢复负荷总量约束、不同节点的负荷侧资源可调节量约束以及不同类型负荷侧资源响应时间约束：
22、(1)潮流约束
23、1)欧姆定律约束
24、
25、式中，vi(t)、vj(t)分别为t时刻节点i、节点j的实际电压值，zij(t)为t时刻节点i到节点j之间线路的阻抗值，iij(t)为t时刻节点i到节点j之间线路的实际电流值，ξ为所有节点构成的集合；
26、2)支路首端功率约束
27、
28、式中，sij(t)为t时刻节点i到节点j之间线路的实际功率值，该功率是线路ij的首端功率，节点i为线路首端，vi(t)为t时刻节点i的实际电压值，为t时刻节点i到节点j之间线路的实际线路电流共轭值；
29、3)节点功率平衡约束
30、
31、式中，指t时刻以节点j为首端的所有线路的线路功率之和，指t时刻所有以节点j为末端的线路的线路功率减去本线路的网络损耗后的功率之和，sij(t)为t时刻节点i到节点j之间线路的线路功率，zij(t)为t时刻节点i到节点j之间线路的阻抗值，iij(t)为t时刻节点i到节点j之间线路的线路电流，sj(t)为t时刻任一节点j的负荷功率，为t时刻j节点第k种负荷侧资源向下调节的调节量，为t时刻j节点负荷恢复操作的恢复量；
32、式中的状态变量存在如下约束：
33、
34、式中，tmax为负荷恢复操作的最大允许时间；
35、(2)网络约束
36、1)节点电压约束
37、
38、式中，vi、分别为节点电压的下限值、上限值，vi(t)为t时刻节点i的实际电压值；
39、2)平衡节点功率约束
40、
41、式中，sg、分别为平衡节点的功率上限值、功率下限值，sg(t)为t时刻平衡节点的实际功率值；
42、3)线路电流约束
43、
44、式中，iij、分别为节点i到节点j之间线路的线路电流下限值、线路电流上限值，iij(t)为t时刻节点i到节点j之间线路电流的实际值；
45、4)线路功率约束
46、
47、式中，sij、分别为节点i到节点j之间线路的线路功率下限值、线路功率上限值，sij(t)为t时刻节点i到节点j之间线路功率的实际值；
48、(3)系统频率变化范围约束
49、fmin≤f(t)≤fmax (12)
50、式中，fmin、fmax分别为电网最小允许运行频率、最大允许运行频率，f(t)为t时刻电网的运行频率，由于优化过程中电网处于平衡状态，故频率可根据电力系统的有功功率-频率静态特性计算，其计算公式如下所示：
51、f(t+1)＝f(t)-δf(t) (13)
52、
53、式中，δf(t)为t时刻由于负荷增加导致的频率偏差，kd为负荷的频率调节效应系数，gmax为系统中发电机节点的数量，kg,k为第k个发电机节点的发电机组的单位调节功率，χk为第k个机组的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种新型低频减载后的负荷快速恢复优化方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述一种新型低频减载后的负荷快速恢复优化方法，其特征在于，步骤1中所述电网低频减载后的被切除负荷数据指电网在低频减载过程中切除负荷的可恢复量，包括切除负荷所在节点位置以及该节点的切除负荷可恢复量；所述负荷侧资源可向下调节潜力数据包括所有在低频减载后可参与电网向下调节的负荷侧资源以及其在不同节点的最大可向下调节潜力。
3.根据权利要求1所述一种新型低频减载后的负荷快速恢复优化方法，其特征在于，步骤2中所述的考虑负荷侧资源的低频减载后负荷快速恢复优化调度模型如下：
4.根据权利要求1所述一种考虑负荷侧资源的低频减载后的负荷快速恢复优化方法，其特征在于，步骤3中所述的对提出的负荷快速恢复优化调度模型进行线性化，包括以下两个步骤：
5.根据权利要求1所述一种考虑负荷侧资源的低频减载后的负荷快速恢复优化方法，其特征在于，步骤4中所述的基于循环决策方法对模型进行求解如下：
【技术特征摘要】
1.一种新型低频减载后的负荷快速恢复优化方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述一种新型低频减载后的负荷快速恢复优化方法，其特征在于，步骤1中所述电网低频减载后的被切除负荷数据指电网在低频减载过程中切除负荷的可恢复量，包括切除负荷所在节点位置以及该节点的切除负荷可恢复量；所述负荷侧资源可向下调节潜力数据包括所有在低频减载后可参与电网向下调节的负荷侧资源以及其在不同节点的最大可向下调节潜力。
3.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王俊芳，任正，许才，陈更，白云鹏，孟杰，邱晓丹，刘志强，张志艳，王娟，周志为，
申请(专利权)人：国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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