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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统自动控制,具体为一种基于策略拟合的新能源短时波动紧急控制方法及系统。
技术介绍
1、近年来,随着能源转型深入推进,风、光、储为代表的新能源以多种形式接入电网,其中“沙戈荒”、海上风电等无常规电源的大型新能源基地接入电网位置偏远、网架结构脆弱,通过紧急控制提高输电能力,而新能源短时波动后原在线控制策略存在失配。
2、针对新能源短时波动导致的运行方式不确定性,在线紧急控制存在保守策略、风险策略、方式匹配策略三种思路,考虑短时保守策略存在过切风险,风险策略较大依赖新能源功率预测,而新能源预测误差较大极大影响输出策略的可靠性,因此,采用计及新能源波动的方式匹配控制策略技术路线,但随着新能源短时波动的总量增加,存在输电断面功率保持不变,而内部新能源大幅波动的场景,该控制策略无法兼顾内部电源的波动和置换,存在控制策略失效的风险,除此之外,对于受两群新能源波动影响的暂态功角失稳问题,两群新能源各异的波动情况需要在保证较少计算方式的前提下保证拟合精度;当暂态功角稳定问题和暂态电压稳定问题主要受一群新能源波动影响时,又需要简化拟合函数,快速生成拟合参数。
3、综上所述,基于历史、当前时刻划分对暂态稳定影响相反的两群新能源,根据新能源全景监视的新能源两群有功功率,通过曲线拟合得到各类措施控制量与不同群新能源有功的函数关系,生成各类措施的在线策略计算参数,安全稳定控制装置在检测到故障发生后,根据故障发生前新能源有功功率和在线策略计算参数分别计算各类控制措施的在线控制量,再根据安全稳定控制装置的可控措施集生
技术实现思路
1、鉴于上述存在的问题,提出了本专利技术。
2、因此,本专利技术解决的技术问题是:现有的短时保守策略方法存在误差大,可靠性低,效率低,以及如何实现新能源短时波动下在线策略精准匹配的问题。
3、为解决上述技术问题,本专利技术提供如下技术方案:一种基于策略拟合的新能源短时波动紧急控制方法,包括采集电网运行数据,分析预想故障对新能源进行划分操作;基于新能源划分结果,进行曲线拟合生成在线策略参数;将在线策略参数下发至安全稳定控制装置,计算在线控制量,进行新能源短时波动下在线策略匹配。
4、作为本专利技术所述的基于策略拟合的新能源短时波动紧急控制方法的一种优选方案,其中:所述采集电网运行数据包括将实时电网运行状态记为s0,预想故障f关联的安全稳定控制装置记为b0,安全稳定控制装置监视的输电通道记为tl,安全稳定控制装置接收新能源全景监控系统上送的新能源总功率p0。
5、作为本专利技术所述的基于策略拟合的新能源短时波动紧急控制方法的一种优选方案,其中:所述划分操作包括当预想故障f防御的暂态失稳问题为功角稳定问题,且等值两群同步机惯量比ms/ma>0.1时,对新能源进行两群划分;对网内新能源按照距离输电通道位置划分为s群和a群,位于输电通道分隔的同步机功角失稳一侧内的新能源功率记为ps,位于输电通道分隔的另一侧剩余同步机内的新能源功率记为pa,基于历史运行状态,对输电通道两侧新能源进行功率波动对暂态功角稳定灵敏度计算,表示为:
6、
7、其中,pw为输电通道两侧并网点新能源有功功率,ηδ为故障f下系统暂态功角稳定裕度,当γ值大于零的并网点新能源时,划分至s群,当γ值小于等于零的并网点新能源时,划分至a群,通过灵敏度结果更新分群。
8、计算两群新能源波动服从的概率密度分布函数,两群新能源实时值、功率上限、功率下限分别记为ps0、ps1、ps2和pa0、pa1、pa2,两群新能源概率为λs0、λs1、λs2和λa0、λa1、λa2,基于两群新能源波动概率及对暂态功角稳定性影响,结合在线紧急控制策略误差要求或在线时间要求,筛选生成典型运行方式s1、s2……sn,n为3或5,对s0、s1、s2……sn共n+1个方式计算f下的在线策略,记为c0.f、c1.f、c2.f……cn.f,获取n+1个点表示为(psi,paj;ck.f),i或j取值范围为[0,2],k取值范围为[0,n]。
9、作为本专利技术所述的基于策略拟合的新能源短时波动紧急控制方法的一种优选方案,其中:所述划分操作还包括当预想故障f防御的暂态失稳问题为电压稳定问题,或暂态功角失稳问题下等值两群同步机惯量比ms/ma≤0.1时,对网内新能源划分为一群,新能源功率上限、功率下限分别记为pmin、pmax,生成新能波动极值方式smin和smax,对s0、smin、smax计算f下的在线策略,记为v0.f、vmin.f、vmax.f,获取新能源不同功率下在线策略的3个点包括(p0;v0.f)、(pmin;vmin.f)以及(pmax;vmax.f)。
10、作为本专利技术所述的基于策略拟合的新能源短时波动紧急控制方法的一种优选方案,其中:所述生成在线策略参数包括对c0.f、c1.f、c2.f……cn.f或v0.f、vmin.f、vmax.f,当至少有两点控制量差值绝对值大于门槛值,门槛值为控制措施库中最小控制单元功率时,对n+1个点(psi,paj;ck.f)进行二元二次多项式曲线拟合。
11、当n为5时,计算表示的两群新能源波动功率与控制量的函数,生成控制措施的在线策略参数ak.f、bk.f、ck.f、dk.f、ek.f、fk.f,表示为:
12、ck.f(psi,paj)=ak.fpsi2+bk.fpaj2+ck.fpsi+dk.fpaj+ek.fpsipaj+fk.f
13、其中,k=0,1,…5。
14、当n为3时,计算表示的两群新能源波动功率与控制量的函数,生成控制措施的在线策略参数gk.f、hk.f、lk.f、ok.f,表示为:
15、ck.f(psi,paj)=gk.fpsi2+hk.fpaj2+lk.fpsipaj+ok.f
16、其中,k=0,1,2,3,psi为s群新能源有功功率,paj为a群新能源有功功率,i或j取值范围为[0,2],ck.f为不同群新能源有功功率对应的控制措施控制量。
17、当对3个点(p0;v0.f)、(pmin;vmin.f)以及(pmax;vmax.f)进行一元二次多项式曲线拟合时,计算表示的新能源波动功率与控制量的函数,生成控制措施的在线策略参数xk.f、yk.f、zk.f,表示为:
18、vk.f(p)=xk.fp2+yk.fp+zk.f
19、其中,k=0,1,2,p为新能源总的有功功率,vk.f为新能源有功功率对应的控制措施控制量。
20、作为本专利技术所述的基于策略拟合的新能源短时波动紧急控制方法的一种优选方案,其中:所述计算在线控制量包括[ak.f、bk.f、ck.f、dk.f、ek.f、fk.f]或[gk.f、hk.f、lk.f、ok.f]或[xk.f、yk.f、zk.f]作为f的在线策略计算参数下发至防御f本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于策略拟合的新能源短时波动紧急控制方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的基于策略拟合的新能源短时波动紧急控制方法,其特征在于:所述采集电网运行数据包括将实时电网运行状态记为S0,预想故障F关联的安全稳定控制装置记为B0,安全稳定控制装置监视的输电通道记为TL,安全稳定控制装置接收新能源全景监控系统上送的新能源总功率P0。
3.如权利要求2所述的基于策略拟合的新能源短时波动紧急控制方法,其特征在于:所述划分操作包括当预想故障F防御的暂态失稳问题为功角稳定问题,且等值两群同步机惯量比Ms/Ma>0.1时,对新能源进行两群划分;
4.如权利要求3所述的基于策略拟合的新能源短时波动紧急控制方法,其特征在于:所述划分操作还包括当预想故障F防御的暂态失稳问题为电压稳定问题,或暂态功角失稳问题下等值两群同步机惯量比Ms/Ma≤0.1时,对网内新能源划分为一群,新能源功率上限、功率下限分别记为Pmin、Pmax,生成新能波动极值方式Smin和Smax,对S0、Smin、Smax计算F下的在线策略,记为V0.F、Vmin.F、Vmax.F,获
5.如权利要求4所述的基于策略拟合的新能源短时波动紧急控制方法,其特征在于:所述生成在线策略参数包括对C0.F、C1.F、C2.F……CN.F或V0.F、Vmin.F、Vmax.F,当至少有两点控制量差值绝对值大于门槛值,门槛值为控制措施库中最小控制单元功率时,对N+1个点(Psi,Paj;Ck.F)进行二元二次多项式曲线拟合;
6.如权利要求5所述的基于策略拟合的新能源短时波动紧急控制方法,其特征在于:所述计算在线控制量包括[ak.F、bk.F、ck.F、dk.F、ek.F、fk.F]或[gk.F、hk.F、lk.F、ok.F]或[xk.F、yk.F、zk.F]作为F的在线策略计算参数下发至防御F的安全稳定控制装置,当安全稳定控制装管在检测到F发生时,基于不同群新能源波动后的功率,计算在线控制量,对C0.F、C1.F、C2.F……CN.F或V0.F、Vmin.F、Vmax.F,当任意两点控制量差值绝对值小于等于门槛值,门槛值为控制措施库中最小控制单元功率时,仅保存S0下的C0.F或V0.F。
7.如权利要求6所述的基于策略拟合的新能源短时波动紧急控制方法,其特征在于:所述进行新能源短时波动下在线策略匹配包括调整发电机组的输出、储能系统的充放电策略、负荷侧的响应,通过在线控制量的调整,协调能源系统间的互动和交互。
8.一种采用如权利要求1~7任一所述的基于策略拟合的新能源短时波动紧急控制方法的系统,其特征在于:包括新能源划分模块,参数分析模块,在线策略匹配模块;
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的基于策略拟合的新能源短时波动紧急控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的基于策略拟合的新能源短时波动紧急控制方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于策略拟合的新能源短时波动紧急控制方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的基于策略拟合的新能源短时波动紧急控制方法,其特征在于:所述采集电网运行数据包括将实时电网运行状态记为s0,预想故障f关联的安全稳定控制装置记为b0,安全稳定控制装置监视的输电通道记为tl,安全稳定控制装置接收新能源全景监控系统上送的新能源总功率p0。
3.如权利要求2所述的基于策略拟合的新能源短时波动紧急控制方法,其特征在于:所述划分操作包括当预想故障f防御的暂态失稳问题为功角稳定问题,且等值两群同步机惯量比ms/ma>0.1时,对新能源进行两群划分;
4.如权利要求3所述的基于策略拟合的新能源短时波动紧急控制方法,其特征在于:所述划分操作还包括当预想故障f防御的暂态失稳问题为电压稳定问题,或暂态功角失稳问题下等值两群同步机惯量比ms/ma≤0.1时,对网内新能源划分为一群,新能源功率上限、功率下限分别记为pmin、pmax,生成新能波动极值方式smin和smax,对s0、smin、smax计算f下的在线策略,记为v0.f、vmin.f、vmax.f,获取新能源不同功率下在线策略的3个点包括(p0;v0.f)、(pmin;vmin.f)以及(pmax;vmax.f)。
5.如权利要求4所述的基于策略拟合的新能源短时波动紧急控制方法,其特征在于:所述生成在线策略参数包括对c0.f、c1.f、c2.f……cn.f或v0.f、vmin.f、vmax.f,当至少有两点控制量差值绝对值大于门槛值,门槛值为控制措施库中最小控制单元功率时,对n+1个点(psi,paj;...
【专利技术属性】
技术研发人员:张红丽,倪禛霖,刘福锁,李兆伟,李威,薛峰,赖业宁,孙仲卿,王玉,黄锡芳,常海军,吕亚洲,吴雪莲,朱玲,李泽,
申请(专利权)人:南瑞集团有限公司,
类型:发明
国别省市:
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