一种基于风险分析的输电断面经济输电功率在线确定方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于风险分析的输电断面经济输电功率在线确定方法，属于电力系统及其自动化【技术领域】。本发明在线获取电网模型数据，在输电断面的输电功率上下限之间均分输电功率区间，并行计算各输电功率下输电的经济效益和系统安全稳定风险，进而计算该输电功率下输电风险效益；再通过分析比较不同输电功率下输电风险效益，确定输电断面最佳的经济输电功率值。本发明综合考虑输电效益和系统安全风险，提出输电断面最佳经济输送功率在线确定方法，可实现输电的经济性与系统稳定性的有效权衡，有益于在考虑系统安全约束前提充分利用输电断面的裕度，提高电力系统运行的经济性和安全性。
【专利说明】一种基于风险分析的输电断面经济输电功率在线确定方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电力系统及其自动化【技术领域】，更准确地说本发明涉及一种基于风险分析的输电断面经济输电功率在线确定方法。
【背景技术】
[0002]输电断面的输电能力是电网调度运行部门关注的重要指标。为保证电力系统安全稳定运行，实际制定的断面输电能力除受到设备本身的热稳定、绝缘要求的约束外，还受到系统暂态稳定、电压稳定、频率稳定等系统安全稳定性的约束。《电力系统安全稳定导则》规定N-1故障下不采取措施应能保证系统稳定运行，N-2故障下可采取紧急控制措施保证系统稳定运行，有效保障了我国电力系统多年来的安全稳定运行，但也存在一定的局限:由于没有考虑不同故障发生的可能性或概率，也没有考虑不同故障导致系统失稳后带来的后果差异，这种确定性的处理原则导致的问题之一便是严重制约了输电断面的输电能力，影响了输电的经济效益。
[0003]BillintoruKurugan等人在评估不同故障类型、故障地点、临界切除时间的概率分布特性基础上，提出了一种评估系统稳定性的概率方法，尽管考虑了故障发生可能性的差异，但其缺点是没有综合考虑导致失稳的概率和失稳后果，因而就无法综合评判故障严重程度。风险评估方法通过对系统的风险及其影响进行综合评估，能够从经济代价的角度给出不同故障的严重程度差异，适合应用于权衡经济性与安全稳定性存在矛盾的场合，并辅助人们作出风险适中可控、经济效益较好的理智决策。但至今仍未见有基于风险分析方法确定输电断面的经济输电功率，从而指导调度运行控制的报道。
[0004]大规模新能源发电并网运行并通过输电断面远距离输电为资源的大范围优化配置、节能环保创造了巨大的经济效益，然而由于系统安全稳定性的约束使得断面实际输电功率受到严重制约，基于传统确定性、保守原则的电力系统调度运行方法在保障系统稳定性的同时却牺牲了输电的经济效益，这种现状亟需改变。基于风险的方法考虑经济性与系统稳定性的有效权衡，为制定输电断面最佳经济输电功率提供了一种有效方法，因此本发明旨在通过系统安全稳定风险分析，并综合考虑输电效益和系统安全风险，提出输电断面最佳经济输送功率在线确定方法，期望为调度运行决策提供参考。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是:为了克服现有技术的不足，给出一种基于风险分析的输电断面经济输电功率在线确定方法。该方法通过系统安全稳定风险分析，综合考虑输电效益和系统安全风险，在线确定输电断面最佳经济输送功率。当输电断面运行在经济输电功率附近，可以有效平衡输电的经济性与系统安全稳定风险，获得风险稳健、经济效益良好的调度运行策略。调控部门按照在线确定的输电断面经济输送功率安排下一时段输电断面输电功率大小，有助于提升调度运行的精细化水平，保障电力系统运行的安全性和经济性。
[0006]具体地说，本发明是采用以下的技术方案来实现的，包括下列步骤:[0007]I)在电网调控中心在线获取电网设备模型和参数、当前运行工况、输电断面考核的预想故障集及其发生概率、输电断面的输电功率上限Pmax和下限Pmin ；
[0008]2)将输电断面的输电功率在其下限Pmin与上限Pmax间分成M等份，得到介于上下限之间的不同的输电功率Pj:
【权利要求】
1.一种基于风险分析的输电断面经济输电功率在线确定方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)在电网调控中心在线获取电网设备模型和参数、当前运行工况、输电断面考核的预想故障集及其发生概率、输电断面的输电功率上限Pmax和下限Pmin ； 2)将输电断面的输电功率在其下限Pmin与上限Pmax间分成M等份，得到介于上下限之间的不同的输电功率Pj:
2.根据权利要求1所述的基于风险分析的输电断面经济输电功率在线确定方法，其特征在于，所述步骤I)中，输电功率上限Pmax从电网调控部门获取、并已考虑输电断面设备热稳定和绝缘要求约束，输电功率下限Pmin根据调度要求确定，如果没有调度要求则Pmin取值为零。
3.根据权利要求1所述的基于风险分析的输电断面经济输电功率在线确定方法，其特征在于，所述步骤3)或步骤(5)中输电风险效益的求取具体包括以下步骤: 3-1)在输电断面的送、受端按比例调整发电机出力和负荷大小，使得所关注断面的输电功率为匕或P' j ； 3-2)在线计算输电断面输电功率P」或P' j下各预想故障下优化的紧急控制措施； 3-3)按公式(4)求取输电功率Pj或P'」下输电的经济效益Etra(Pj)或Etra(P' P: Etra (Pj) = PjXTobvXCuit Etra (P' j) =Pi j X Tobv X Cuit (4) 式中，Tobv为在线计算输电风险效益的时间周期；Cuit为单位输送电能的经济效益； 3-4)按公式(5)求取输电功率Pj下的系统失稳的风险Rsys (Pj)或Rsys (P' j):
4.根据权利要求1所述的基于风险分析的输电断面经济输电功率在线确定方法，
其特征在于，M=NC+1, N。为计算机核数；当
5.根据权利要求4所述的基于风险分析的输电断面经济输电功率在线确定方法，其特征在于，所述步骤3)和步骤5)中，对于不同输电功率值下输电风险效益，采用按输电功率并行计算来提高计算效率。
【文档编号】G06F19/00GK104021268SQ201410008514
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年1月8日 优先权日:2014年1月8日
【发明者】崔晓丹, 方勇杰, 周霞, 李威, 薛峰, 李碧君, 侯玉强, 董宸 申请人:国家电网公司, 南京南瑞集团公司, 国网河南省电力公司, 国电南瑞科技股份有限公司