【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力控制，尤其涉及一种电网紧急状态稳定控制方法、系统及可读存储介质。
技术介绍
1、根据不同的运行条件，可以把电力系统的运行状态分为正常运行状态、警戒状态、紧急状态、系统崩溃和恢复状态。当电力系统处于正常运行状态或警戒状态时，如果再受到一个足够大的干扰(例如切除大容量机组、短路故障等)，系统中某些不等式的约束条件将遭到破坏，系统则有可能进入紧急状态。在紧急状态下，某些系统元件的负载超出其定额，某些母线电压降低并且/或者设备负荷超出其短时额定值，系统可能失去稳定。此时系统仍然是完整的，应立即采取适当的紧急控制措施，如：故障清除、励磁控制、快关汽门、切机切负荷等，保持系统稳定性和主电网完整性，防止设备损坏和系统状态的进一步恶化，仍有可能使系统恢复到警戒状态或正常状态。
2、如果紧急控制措施未能采取或者不能奏效，则系统将处于极端紧急状态，系统难以保持稳定运行，其结果是连锁反应停电并可能使系统的主要部分停机。在此状态下，部分母线电压和系统频率可能严重超越运行范围，系统中部分负荷可能严重超出其额定值而中断供电，破坏了系统稳定而进一步扩大事故，甚至造成系统崩溃。对于出现这类极端严重故障，要求保证系统同步稳定性和完整性是困难的，有时甚至是不可能的，这时应允许有计划和控制的系统解列，允许切除负荷，将系统中尽可能多的部分从大范围停电中挽救过来，保证不出现系统的电压和频率崩溃，不造成大面积停电。为确保系统安全，需要在全时域内考虑大电源失去后的系统暂态安全性问题，如暂态频率稳定性及暂态电压稳定性。
3、暂态频率稳
4、暂态电压稳定性即是系统中无功功率分布是否平衡的分析，进而保证负荷正常电压的要求。在电力系统运行中，当无功电源(发电机、调相机或电容器)突然被切除，或者在无功电源不足的电力系统中，无功负荷缓慢且持续增长到一定程度时，会导致系统电压大幅度下降，甚至出现电压崩溃现象。这时，系统中大量电动机停止转动，大量发电机甩掉负荷，其结果往往使部分输电线路、变压器或发电厂因严重过载(过电流)而断开，最后导致电力系统的解列，甚至使电力系统的一部分或全部瓦解。当系统中出现有功功率扰动时，系统中发电机的机械功率和负荷功率不再平衡，发电机频率和电压都将发生变化。同时，可以确定暂态指标随时间的变化轨迹，如果发电机的功率和负荷消耗功率差额较大，系统的频率将会迅速下降。
5、电力系统紧急控制是一个复杂的问题，有许多问题值得探讨和研究。紧急控制是电力系统稳定控制的重要组成部分，通过采取适当的措施，使系统恢复到正常运行状态或进入新的暂态的稳定控制过程。紧急状态下的安全控制可以分为两个阶段，即选择性切除故障阶段和防止事故扩大阶段。第一阶段，目前均依靠多种继电保护技术和自动装置，有选择性地快速切除部分发生故障的电力系统元件(如发电机、线路、负荷等)。为了尽可能减少故障对电力系统正常部分的影响(如过电流、过电压等)，避免个别发电机的失步，应尽量加快继电保护及相应开关设备的动作时间；第二阶段，故障切除后，如不能立即恢复到警戒状态，而系统仍处于紧急状态时，允许对部分用户停电，同时应尽可能减小停电的范围，使用户的损失达到最小。
6、当系统受到较大的扰动需要切负荷时，紧急控制装置切除整条线路上的用电负荷，达到目的。虽然原则上按照负荷的重要程度来依次进行，优先切除不重要的负荷，但传统紧急控制装置进行的切线路操作难免会造成区域范围内用电不便和切除过量的负荷，造成过多的经济损失。目前，电网传统紧急控制只有电力内网资源参与，正常运行方式下的电力系统受到下述较严重的故障扰动后，保护、开关及重合闸正确动作，应能保持稳定运行，必要时采取切负荷等稳定控制措施。此时的切负荷操作一般直接切除整个线路或者线路上的子站，容易形成过切。
7、因此，如何实现电网紧急状态稳定控制是目前电网控制正在研究的课题之一。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种电网紧急状态稳定控制方法、系统及可读存储介质，能够充分利用互联网可控负荷资源的优势，有效地降低传统紧急状态控制代价，提升控制精度。
2、为达到上述目的，本专利技术提供一种电网紧急状态稳定控制方法，包括以下步骤：
3、在电力内网与互联网之间构建缓冲网，通过所述缓冲网接入海量分散、多源异构的互联网可控负荷信息；
4、基于所述互联网可控负荷信息计算各个可控负荷的性价比大小并进行排序；
5、以暂态安全稳定裕度及系统过载安全裕度为约束条件，并结合时变的负荷切除量约束，以经济损失最小为目标函数，按照非线性优化规划通过迭代搜索的方式，搜索使得系统安全稳定且总切负荷代价最小的切负荷决策。
6、可选的，以各个可控负荷的信息采集完整性衡量指标、快速性衡量指标、控制精准度衡量指标和切除影响衡量指标这四个指标为依据进行排序，结合负荷切除对电气暂态安全稳定裕度的影响，计算得到各个可控负荷的性价比排序。
7、可选的，所述目标函数为：
8、
9、ηt≥εt
10、ηs≥εs
11、
12、式中，pi和ci分别为切负荷地点i处的负荷切除量和单位切负荷成本，ηt为暂态安全稳定裕度，εt为裕度门槛值向量，ηs为系统过载安全裕度，εs为系统过载安全裕度阈值，p和分别为负荷切除量和最大负荷切除量。
13、可选的，所述单位切负荷成本包含切负荷造成的经济损失代价和事故责任代价，所述经济损失代价为单位停电费用损失与切负荷期望停电时间的乘积，所述事故责任代价采用分段一次函数简化考虑，得到在切负荷地点切除单位负荷时造成的事故责任代价的增量，其中，可按照事故责任代价的分段方法将同一切负荷节点的负荷分为多个切负荷变量，各切负荷变量的最大负荷切除量和单位事故责任代价与所述分段一次函数中各负荷区间长度和单位事故责任代价一一对应。
14、可选的，所述暂态安全稳定裕度包括暂态功角稳定、暂态电压偏移安全性及暂态频率偏移安全性。
15、可选的，利用支路电流或其上视在功率作为依据，评估系统负载状况，得到所述系统过载安全裕度。
16、可选的，各切负荷地点的负荷切除量不能多于该节点的最大负荷切除量。
17、可选的，基于所述切负荷决策进行电网紧急状态稳定控制时，利用分层分区切负荷，获得用户侧的精准可控负荷数据，并采用分散精准控制技术，以用户响应负荷颗粒度大小为切入点，通过负荷分级建模，构建基于最小负荷过切率的准切负荷优化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电网紧急状态稳定控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的电网紧急状态稳定控制方法，其特征在于，以各个可控负荷的信息采集完整性衡量指标、快速性衡量指标、控制精准度衡量指标和切除影响衡量指标这四个指标为依据进行排序，结合负荷切除对电气暂态安全稳定裕度的影响，计算得到各个可控负荷的性价比排序。
3.根据权利要求2所述的电网紧急状态稳定控制方法，其特征在于，所述目标函数为：
4.根据权利要求3所述的电网紧急状态稳定控制方法，其特征在于，所述单位切负荷成本包含切负荷造成的经济损失代价和事故责任代价，所述经济损失代价为单位停电费用损失与切负荷期望停电时间的乘积，所述事故责任代价采用分段一次函数简化考虑，得到在切负荷地点切除单位负荷时造成的事故责任代价的增量，其中，可按照事故责任代价的分段方法将同一切负荷节点的负荷分为多个切负荷变量，各切负荷变量的最大负荷切除量和单位事故责任代价与所述分段一次函数中各负荷区间长度和单位事故责任代价一一对应。
5.根据权利要求4所述的电网紧急状态稳定控制方法，其特征在于，所述暂态安全稳
6.根据权利要求4所述的电网紧急状态稳定控制方法，其特征在于，利用支路电流或其上视在功率作为依据，评估系统负载状况，得到所述系统过载安全裕度。
7.根据权利要求4所述的电网紧急状态稳定控制方法，其特征在于，各切负荷地点的负荷切除量不能多于该节点的最大负荷切除量。
8.根据权利要求1所述的电网紧急状态稳定控制方法，其特征在于，基于所述切负荷决策进行电网紧急状态稳定控制时，利用分层分区切负荷，获得用户侧的精准可控负荷数据，并采用分散精准控制技术，以用户响应负荷颗粒度大小为切入点，通过负荷分级建模，构建基于最小负荷过切率的准切负荷优化模型，得到可控负荷的最优切除策略。
9.一种电网紧急状态稳定控制系统，其特征在于，包括：
10.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行时能实现根据权利要求1-8中任一项所述的电网紧急状态稳定控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种电网紧急状态稳定控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的电网紧急状态稳定控制方法，其特征在于，以各个可控负荷的信息采集完整性衡量指标、快速性衡量指标、控制精准度衡量指标和切除影响衡量指标这四个指标为依据进行排序，结合负荷切除对电气暂态安全稳定裕度的影响，计算得到各个可控负荷的性价比排序。
3.根据权利要求2所述的电网紧急状态稳定控制方法，其特征在于，所述目标函数为：
4.根据权利要求3所述的电网紧急状态稳定控制方法，其特征在于，所述单位切负荷成本包含切负荷造成的经济损失代价和事故责任代价，所述经济损失代价为单位停电费用损失与切负荷期望停电时间的乘积，所述事故责任代价采用分段一次函数简化考虑，得到在切负荷地点切除单位负荷时造成的事故责任代价的增量，其中，可按照事故责任代价的分段方法将同一切负荷节点的负荷分为多个切负荷变量，各切负荷变量的最大负荷切除量和单位事故责任代价与所述分段一次函数中各负荷区间长度和单位事故责任代价一一对应。
5.根据权利要求4所述的电...
【专利技术属性】
技术研发人员：金涛，刘盛松，徐贤，秦旭东，曹毅，李刚，李骁，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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