基于最优化模型的发电机、负荷调节控制方法

文档序号:7497006阅读:123来源:国知局

专利名称::基于最优化模型的发电机、负荷调节控制方法
技术领域
:本发明涉及一种电网故障控制技术,尤其涉及一种基于最优化模型的发电机、负荷调节控制方法。
背景技术
:由于电力系统对供电可靠性的要求越来越高,要求在采取切机、切负荷控制中应当尽可能减小负荷损失,降低过载支路潮流、预防连锁跳闸。要解决潮流转移引起的连锁跳闸问题,应该从两个方面着手首先是研究发生单支路或多支路切除事件后,潮流转移的快速识别算法,用以判别支路过负荷是否是由于支路切除引起的潮流转移所导致,在潮流转移引起过负荷时,及时闭锁后备保护的跳闸信号,阻止线路由于陆续过负荷而被连锁切除;其次是在判断出系统中发生潮流转移引起的支路过负荷情况下,尽量在电网损失代价最小的条件下,迅速采取相应的切机、切负荷控制措施,快速降低过载支路上的负荷潮流,从根本上消除连锁跳闸发生的根源。现有技术中,针对线路过载的切机、切负荷控制基本都是用于静态潮流优化问题的,主要分为基于优化方法和灵敏度方法。基于优化方法的切机、切负荷控制需要对数学模型进行求解,一般计算时间较长,且存在收敛性问题,无法直接用于在发生支路切除事件后电网暂态过程中的控制;而基于灵敏度方法的切机、切负荷控制计算较为简单,虽能满足时间上的要求,但这一灵敏度关系是对稳态运行的系统,在其稳态运行点下对系统的雅可比矩阵进行线性化得出的。上述现有技术至少存在以下缺点由于电网在发生支路切除事件后,发电机的出力变化往往会引起系统运行点的变动,采用以上静态方法难以适用于电网的这一动态变化过程。
发明内容本发明的目的是提供一种基于最优化模型的发电机、负荷调节控制方法,该方法能适用于电网在发生支路切除事件后的动态变化过程。本发明的目的是通过以下技术方案实现的本发明的基于最优化模型的发电机、负荷调节控制方法,包括通过建立发电机调节的目标函数和模型,采取调节发电机出力的方式来降低过载支路潮流;所述发电机调节的目标函数为mint|z(P,,c|;所述发电机调节的模型为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>式中,下标为k表示支路k=1,2,…,b,下标为i表示节点i=1,2,…,n;表示发电机节点i的有功出力调整量;Pi,c;。表示调整前节点i的发电机有功出力;Pi,c;表示调整后节点i的发电机有功出力;J"表示节点i的注入电流变化量;A^,e表示节点i发电机的注入电流变化量;J人,B表示调整前后支路k上的电流变化量;人,B。表示调整前支路k上的电流;人,B表示调整后支路k上的电流;AIe表示调整前后支路电流变化列向量;AI,表示调整前后节点注入电流变化列向量;C(A)表示网络相关度系数矩阵《;表示发电机出力调整前节点i电压的共轭;Ik,Bsrt表示保证电网安全运行条件下支路k的最小定值;K(K<1)为保证支路不发生连锁跳闸的可靠系数;Pw和Pi,^分别表示各节点i的发电机有功出力上下限;所述发电机调节的模型中,第一个不等式约束条件是为了保证线路负荷运行在安全范围内;第二个不等式约束条件表示发电机出力范围。由上述本发明提供的技术方案可以看出,本发明所述的基于最优化模型的发电机、负荷调节控制方法,由于通过建立目标函数和模型,采取调节发电机出力的方式来降低过载支路潮流,可以很好地应用于降低过载线路潮流,达到消除支路因过载而引起连锁跳闸的目的,并能适用于电网在发生支路切除事件后的动态变化过程。图1为本发明中模型简化求解流程图。具体实施例方式本发明的基于最优化模型的发电机、负荷调节控制方法,其较佳的具体实施方式是,包括通过建立发电机调节的目标函数和模型,采取调节发电机出力的方式来降低过载支路潮流;所述发电机调节的目标函数为min^《Gl-所述发电机调节的模型为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>式中,下标为k表示支路k=1,2,…,b,下标为i表示节点i=1,2,…,n;表示发电机节点i的有功出力调整量;Pi,c;。表示调整前节点i的发电机有功出力;Pi,c;表示调整后节点i的发电机有功出力;j/,,w表示节点i的注入电流变化量;Zf/^表示节点i发电机的注入电流变化量^人,e表示调整前后支路k上的电流变化量;/^。表示调整前支路k上的电賴'右表示调整后支路k上的电流;AIB表示调整前后支路电流变化列向量;AIN表示调整前后节点注入电流变化列向量;C(A)表示网络相关度系数矩阵《;表示发电机出力调整前节点i电压的共轭;IK,Bsrt表示保证电网安全运行条件下支路k的最小定值;K(K<1)为保证支路不发生连锁跳闸的可靠系数;Pw和Pi,^分别表示各节点i的发电机有功出力上下限;所述发电机调节的模型中,第一个不等式约束条件是为了保证线路负荷运行在安全范围内;第二个不等式约束条件表示发电机出力范围。本发明还包括在所述发电机调节的基础上增加切负荷控制,包括建立以下目标函数和模型发电机调节与切负荷控制的目标函数为mint|^,G|+Mt^,L发电机调节与切负荷控制的模型为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>式中,下标为k表示支路k=1,2,…,b,下标为i表示节点i=1,2,…,n;表示节点i的发电机有功出力调整量;Pi,c;。表示调整前节点i的发电机有功出力;Pi,c;表示调整后节点i的发电机有功出力;AP^表示节点i的负荷切除量;P^。表示调整前节点i的负荷量;P^表示调整后节点i的负荷量^Aw表示节点i的注入电流变化量^A,e表示节点i发电机的注入电流变化量;/|/;工表示节点i负荷的注入电流变化量^人,B表示调整前后支路k上的电流变化量;/^。表示调整前支路k上的电流;人,B表示调整后支路k上的电流;AIe表示调整前后支路电流变化列向量;AIw表示调整前后节点注入电流变化列向量;C(入)表示网络相关度系数矩阵《;表示发电机出力调整前节点i电压的共轭;Iuw表示保证电网安全运行条件下支路k的最小定值;K(K<1)为保证支路不发生连锁跳闸的可靠系数;Pw和分别表示各节点i的发电机有功出力上下限;所述发电机调节与切负荷控制的模型中,第一个不等式约束条件是为了保证线路负荷运行在安全范围内;第二个不等式约束条件表示发电机出力范围;第三个不等式约束条件表示节点的切负荷控制量约束。下面通过具体实施例对本发明进行详细的描述具体实施例一,仅采用发电机调节的控制模型首先考虑仅采取调节发电机出力的方式来降低过载支路潮流的数学模型,其目标函数必然是使得调整的发电机出力总量最小。可建立目标函数如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>式中,AP^表示节点i的发电机出力变化,为当前发电机出力P^。与采取控制措施后的发电机出力间的差值<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>由于无功采用就地补偿原则,发电机发出的无功一般远小于有功出力,因此可以认为,发电机对网络的注入电流与其有功出力成正比,与发电机节点电压成反比;而采取发电机调节前后,节点电压一般变化不大,因此,节点电压可以直接采用WAMS(广域相量测量系统)所量测的节点电压历史数据。故当系统中节点i的发电机出力变化为APi,c;发电机节点i的注入电流变化量为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>式中,^w代表进行发电机出力调整前节点i电压的共轭。对应的支路电流变化量为J/B:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>时,则式中,AIe表示调整前后支路电流变化列向量变化列向量;C(A)表示网络相关度系数矩阵。采取控制措施后,支路k上的电流变为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>;AIN表示调整前后节点注入电#'右式中,下标为"0"表示支路k在采取控制措施前的支路电、》'充。由于在进行发电机调节措施后,会造成发电机间出力的重新分配,为了尽量减少这一不确定性因素对控制结果的不利影响,本发明采取增出力控制节点的发电机出力增加之和与减出力控制节点的发电机出力减小之和相等的等量控制策略,以尽可能保证在各控制节点进行发电机出力调节后,不会引起系统中其它发电机出力发生大的变动。其约束等式为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>为保证支路负荷在安全范围内运行,各支路应满足不等式约束条件<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>由于采取发电机增出力调节时,可能造成某些支路负载的增加。因此,此时的Ik,^t不仅受支路k的保护启动所对应的最小电流定值的影B向,同时也要考虑支路传输极限(包括静稳、暂稳极限)的限制,故而Ik,Bsrt的定值应取三者的最小值。对于发电机来说,其出力的调整受固有调节范围的限制<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>因此,可以建立发电机调节的模型如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>式中,下标为k表示支路k表示发电机节点i的有功出力调整j:1,2,…,b,下标为i表示节点i=1,2,…,n;APi,e;Pi,c;。表示调整前节点i的发电机有功出力;Pi,c;表示调整后节点i的发电机有功出力;J^表示节点i的注入电流变化量;j/,,e表示节点i发电机的注入电流变化量^八,B表示调整前后支路k上的电流变化量;人,B。表示调整前支路k上的电流;人,e表示调整后支路k上的电流;AIB表示调整前后支路电流变化列向量;AIN表示调整前后节点注入电流变化列向量;C(A)表示网络相关度系数矩阵《;表示发电机出力调整前节点i电压的共轭;Iuw表示保证电网安全运行条件下支路k的最小定值;K(K<1)为保证支路不发生连锁跳闸的可靠系数;Pw和Pi,^分别表示各节点i的发电机有功出力上下限。式(5-23)中第一个不等式约束条件是为了保证线路负荷运行在安全范围内;第二个不等式约束条件表示发电机出力范围。具体实施例二,同时考虑发电机调节和切负荷的控制模型由于发电机出力的调节能力受其可调容量的限制,在支路发生严重过载时,如果仅采取发电机出力调整,可能出现发电机出力调节已达到其极限值,而仍不能使得电网中各支路运行在安全围内,这时无法得到控制模型的最优解。因此,需要考虑采取相应的切负荷措施来降低电网中过载支路的支路电流,使得系统运行于安全范围内。下面进一步将切负荷控制引入到模型中。为了尽可能避免电网中的负荷损失,模型的目标函数建立如下mint|z^G|+M*tzli^(5-24)式中,AP^表示节点i的发电机有功出力调整量;AP^表示节点i的负荷切除量;M为保证负荷损失最小的惩罚因子,可以取一个较大的常数。当M的取值足够大时,可以保证其最优解首先在发电机出力调节空间内搜索,在发电机出力调节控制无法使得支路电流降低到安全运行范围内时,才在切负荷控制空间搜索最优解。假定负荷的功率因数恒定,切负荷控制引起的节点注入电流变化为Zl/,L:z^l(l-7tanp,l)/《n(5-25)节点i注入电流变化量为该节点的发电机出力调节和切负荷控制影响之和,则有Zl/,N=Zl/,G+Zl/,l(5-26)由于引入了切负荷控制,等量控制的约束条件将变为£^^,G+t」S,l=0(5-27);=1/=1本模型中,节点i的切负荷控制量受该节点负荷大小的限制,因此增加节点的切负荷控制量约束如下0《Pi,L《Pi,Lo(5-28)综上所述,可以建立同时考虑发电机调节和切负荷的控制模型如下min力《Gl+M承t《l<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>式中,下标为k表示支路k表示节点i的发电机有功出力调整i(5-29)=1,2,…,b,下标为i表示节点i=1,2,…,n;;Pi,c;。表示调整前节点i的发电机有功出力;Pi,c;表示调整后节点i的发电机有功出力;AP^表示节点i的负荷切除量;P^。表示调整前节点i的负荷量;P^表示调整后节点i的负荷量^A,w表示节点i的注入电流变化量^/,,e表示节点i发电机的注入电流变化量;J/,L表示节点i负荷的注入电流变化量^人B表示调整前后支路k上的电流变化量;/^。表示调整前支路k上的电流;/^表示调整后支路k上的电流;AIe表示调整前后支路电流变化列向量;AIw表示调整前后节点注入电流变化列向量;C(入)表示网络相关度系数矩阵《;表示发电机出力调整前节点i电压的共轭;Iuw表示保证电网安全运行条件下支路k的最小定值;K(K<1)为保证支路不发生连锁跳闸的可靠系数;Pw和分别表示各节点i的发电机有功出力上下限。式(5-29)中第一个不等式约束条件是为了保证线路负荷运行在安全范围内;第二个不等式约束条件表示发电机出力范围;第三个不等式约束条件表示节点的切负荷控制量约束。下面对上述的模型进行简化及求解根据以上内容,可以建立发电机调节下保证负荷损失最小的最优化控制模型,可采用任一非线性规划算法对其进行求解。下面将对模型求解中涉及的几个问题进行分析1、约束不等式的简化及模型的求解由于所建立的模型涉及到整个电网的各个支路,其不等式约束将包含整个网络的各条支路电流,其规模随着网络的增大将变得十分庞大,使得模型的整体求解时间大为增加,可能难以满足在线控制的要求。这就要求从电网的实际情况出发,对模型的不等式约束进行简化。从电网的相关度系数矩阵可以看出,对某一选定的支路来说,一般仅有少数几个节点对这一支路的负载电流贡献较大。而且由于电网发生过载的支路很少,一般仅有一、二条支路,因此电网中实际需要进行调节的节点也仅有几个。同时,这几个节点的发电机出力变化也仅对电网中少数几条支路的电流产生较大的影响,因此,在进行最优化规划时,起到约束作用的支路也就十分有限。所以,可以选择相应的计划控制节点和计算相应的调节量,这相当于对最优化规划找出一个接近最优解的初始值;再根据这些可能调节的控制节点来筛选最优化规划中可能涉及到的支路约束,通过这一思路可以将模型的求解简化。首先将所有可控制的发电机、负荷节点构成候选控制节点集合,再根据节点相关度系数IAki|的大小来选取计划控制节点集合N。。ntw。以支路k出现过负荷为例,计划控制节点集合中的发电机及负荷节点对的选取原则如下1)发电机节点对选取原则选取候选发电机控制节点集合中Aki实部最小的一项所对应的发电机节点作为发电机增出力节点(记为节点i),选取候选发电机控制节点集合中入ki实部最大的一项所对应的发电机节点作为发电机减出力节点(记为节点d);同时,要求对这一对发电机控制节点的相关度系数差满足Re(Akd)-Re(Aki)>a,a为保证调节控制有效性的阈值,可取为0.100.15。若不能找到符合以上要求的发电机节点对,将从负荷节点中选取切负荷控制节点来替代增出力节点构成新的控制节点对。2)发电机、负荷节点对选取原则选取候选发电机控制节点集合中Aki实部最大的一项所对应的发电机节点作为发电机减出力节点(记为节点i),选取候选负荷控制节点集合中入ki实部最小的一项所对应的负荷节点作为切负荷节点(记为节点l),该控制节点对自然满足控制有效性的要求。3)在选取了控制节点对以后,将根据节点的调节能力计算控制节点控制量的大小发电机节点对<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>在计算出节点控制量之后,比较控制量与节点可控范围,当控制量超出节点可控范围时,将该节点从候选控制节点中删去,计算下一轮控制量计算的支路k上的电流,同时返回上面的步骤进行控制节点对的选取。由于进行发电机和负荷的调节会使得部分正常运行的支路潮流增加,这可能造成某些支路电流超出安全运行范围,因此要在简化的模型中对这类线路的电流进行约束。对于发电机、负荷控制节点对的调整是使得电网中的所有支路电流降低,因此自然不会造成正常支路电流增加的情况;对于计划控制节点集合N。。ntw中的发电机节点对,其调节则有可能导致支路电流的越限。而相关度系数矩阵中各列的元素为该节点注入电流对各支路电流的贡献,因此可以在发电机节点对所对应的相关度系数矩阵C(A)中相应列的元素中找出潮流增加的支路集合。同时考虑到该集合中部分支路的原有电流本来就不大,虽然在进行发电机、负荷调节后,其上的电流会有所增加,但还不至于造成其超出安全运行的范围,因此还需将这类支路从约束不等式中排除出去。因而,需要考虑的约束支路构成的集合为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>其中,i为发电机节点对中的增出力节点;d为发电机节点对中的减出力节点;|3取一个大于0的阈值,可取为0.100.20,这意味着这些支路的电流在进行发电机、负荷调节后可能会有较大的增加;IB。。nstaint为筛选约束支路的电流门槛值。因此,集合L。。Mtr^t所包含的支路将作为约束支路进行模型的求解,未包含在该集合中的支路将不计入最优化模型中的不等式约束中,这样可以使原模型中的不等式约束条件大为减化,进而大大提高模型的求解速度。但是由于这样求解的结果是简化模型的最优解,还是有可能会出现未计入简化模型的支路潮流越限的情况,因此,需要对通过简化模型求解得出的支路潮流进行一次整体校验。当发现存在未计入简化模型的支路不满足式(5-21)的安全运行范围时,再将该支路计入集合L。。nstMint,重新对模型进行求解,直至其结果满足所有的支路约束为止。在得出整体模型的最优解后,将实施发电机、负荷调节措施。同样,完成发电机、负荷调节控制之后,重新接收WAMS的支路电流数据,并对网络中各支路的实时潮流数据进行安全校验,判断当前系统是否安全。若还有支路电流处于安全运行范围之外,将再次执行发电机、负荷最优控制策略,直至网络中所有支路进入安全运行范围。如图1所示,是对上述简化模型的求解流程示意图。由于最优解仅需对少数几个与过载支路电流相关度较大的发电机或负荷节点进行调节,这一模型简化和求解方法可以将搜索最优解的计算大为简化,且电网越大、节点和支路越多,其效果也就越明显。2、动态过程中控制前支路电流的计算由于潮流转移一般发生在支路切除事件之后,一旦这一支路切除事件对电网的扰动很大,会引起系统中发电机出力发生较大的变化,电网中各条支路的电流也会因此而存在较大的波动。因此,在采取最优化模型进行发电机、负荷调节时,也必须计算这一动态过程中的控制前支路电流人,B。。由于此时涉及到的支路较多,若采用均值法则需要对多条支路进行采样并将计算结果发送到控制中心,造成通讯量的增加;因此可以采用转移因子法计算控制前支路电流较为合适。3、可靠系数K的考虑由于约束条件下的最优解一般在可行性域的边界,也就意味着最优控制结果可能使得某些支路电流接近于安全运行条件的极限。如前所述,由于在进行发电机、负荷调节后,系统会经历一个动态过渡过程才进入稳定运行,这会引起电网中的各支路产生一个波动,某些支路的电流可能会增大,这时会导致不能满足式(5-21)所要求的安全运行条件。为了保证在实施最优控制后,支路电流仍在安全的运行范围内,在进行模型求解时需要对式(5-21)进行一定的修正,即在实际切机、切负荷控制中,考虑一定的裕度,以防止模型及切机、切负荷控制后系统动态过程所产生的误差。支路电流安全运行的不等式约束条件修正为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>其中,K'(K'<1)为保证切机、切负荷控制量的裕度系数。同样,进行发电机、负荷调节量计算时,也需要对其可靠系数进行相应的修正,式(5-30)和(5-31)修正如下。发电机节点对(5-34)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>发电机、负荷节点对<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>在通过潮流转移识别算法判别出系统中发生潮流转移引起支路过负荷后,必须采取相应的切机、切负荷控制手段来降低过载支路的潮流,切断连锁跳闸的根源。本发明中的最优化控制策略可以很好地应用于降低过载线路潮流,达到消除支路因过载而引起连锁跳闸的目的。本发明针对支路过载问题,提出了基于最优化模型的发电机、负荷调节控制策略。为了使得负荷损失最小化,采取了发电机优先调节的控制思路,将最优化规划方法应用于发电机、负荷调节中;并且根据电网中支路电流与节点注入电流相关度系数的特征,提出了最优化模型的简化方法和模型的求解策略流程,从而达到大大縮短搜索最优解过程的目的。结合WAMS的在线实时测量能力,在采取每一步控制措施后,将WAMS的量测量作为反馈信息,构成闭环控制方式,能够合理地保证在控制成本和负荷损失下,恢复电网的正常运行。在识别潮流转移的情况下,可以进一步有效地降低过载支路上的潮流,达到根除过负荷引发连锁跳闸事故的目的。以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本
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的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。权利要求一种基于最优化模型的发电机、负荷调节控制方法,其特征在于,包括通过建立发电机调节的目标函数和模型,采取调节发电机出力的方式来降低过载支路潮流;所述发电机调节的目标函数为所述发电机调节的模型为<mfencedopen=''close='}'><mtable><mtr><mtd><mi>&Delta;</mi><msub><mi>I</mi><mi>B</mi></msub><mo>=</mo><mi>C</mi><mrow><mo>(</mo><mi>&lambda;</mi><mo>)</mo></mrow><mi>&Delta;</mi><msub><mi>I</mi><mi>N</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>&Delta;</mi><msub><mover><mi>I</mi><mo>&CenterDot;</mo></mover><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>N</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mi>&Delta;</mi><msub><mover><mi>I</mi><mo>&CenterDot;</mo></mover><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>G</mi></mrow></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>&Delta;</mi><msub><mover><mi>I</mi><mo>&CenterDot;</mo></mover><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>G</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mo>-</mo><mi>&Delta;</mi><msub><mi>P</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>G</mi></mrow></msub><mo>/</mo><msubsup><mover><mi>V</mi><mo>&CenterDot;</mo></mover><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>N</mi></mrow><mo>*</mo></msubsup></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>&Delta;</mi><msub><mi>P</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>G</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msub><mi>P</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>G</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>-</mo><msub><mi>P</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>G</mi></mrow></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><mi>&Delta;</mi><msub><mi>P</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>G</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mover><mi>I</mi><mo>&CenterDot;</mo></mover><mrow><mi>k</mi><mo>,</mo><mi>B</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msub><mover><mi>I</mi><mo>&CenterDot;</mo></mover><mrow><mi>k</mi><mo>,</mo><mi>B</mi><mn>0</mn></mrow></msub><mo>+</mo><mi>&Delta;</mi><msub><mover><mi>I</mi><mo>&CenterDot;</mo></mover><mrow><mi>k</mi><mo>,</mo><mi>B</mi></mrow></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>I</mi><mrow><mi>k</mi><mo>,</mo><mi>B</mi></mrow></msub><mo>&le;</mo><mi>K</mi><mo>*</mo><msub><mi>I</mi><mrow><mi>k</mi><mo>,</mo><mi>Bset</mi></mrow></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>P</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>G</mi><mi>min</mi></mrow></msub><mo>&le;</mo><msub><mi>P</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>G</mi></mrow></msub><mo>&le;</mo><msub><mi>P</mi><mrow><mi>i</mi><mo>,</mo><mi>G</mi><mi>max</mi></mrow></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced>式中,下标为k表示支路k=1,2,…,b,下标为i表示节点i=1,2,…,n;ΔPi,G表示发电机节点i的有功出力调整量;Pi,G0表示调整前节点i的发电机有功出力;Pi,G表示调整后节点i的发电机有功出力;表示节点i的注入电流变化量;表示节点i发电机的注入电流变化量;表示调整前后支路k上的电流变化量;表示调整前支路k上的电流;表示调整后支路k上的电流;ΔIB表示调整前后支路电流变化列向量;ΔIN表示调整前后节点注入电流变化列向量;C(λ)表示网络相关度系数矩阵;表示发电机出力调整前节点i电压的共轭;Ik,Bset表示保证电网安全运行条件下支路k的最小定值;K(K<1)为保证支路不发生连锁跳闸的可靠系数;Pi,Gmin和Pi,Gmax分别表示各节点i的发电机有功出力上下限;所述发电机调节的模型中,第一个不等式约束条件是为了保证线路负荷运行在安全范围内;第二个不等式约束条件表示发电机出力范围。F200910237870XC0000011.tif,F200910237870XC0000013.tif,F200910237870XC0000014.tif,F200910237870XC0000015.tif,F200910237870XC0000016.tif,F200910237870XC0000017.tif,F200910237870XC0000018.tif2.根据权利要求1所述的基于最优化模型的发电机、负荷调节控制方法,其特征在于,包括在所述发电机调节的基础上增加切负荷控制,包括建立以下目标函数和模型发电机调节与切负荷控制的目标函数为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>发电机调节与切负荷控制的模型为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>式中,下标为k表示支路k=1,2,…,b,下标为i表示节点i=1,2,…,n;AP^表示节点i的发电机有功出力调整量;Pi,c;。表示调整前节点i的发电机有功出力;Pi,c;表示调整后节点i的发电机有功出力;AP^表示节点i的负荷切除量;P^。表示调整前节点i的负荷量;P^表示调整后节点i的负荷量;/l,^表示节点i的注入电流变化量^/,"表示节点i发电机的注入电流变化量M人L表示节点i负荷的注入电流变化量;Zf/^表示调整前后支路k上的电流变化量;A,B。表示调整前支路k上的电流;A,e表示调整后支路k上的电流;AIe表示调整前后支路电流变化列向量;AIw表示调整前后节点注入电流变化列向量;C(入)表示网络相关度系数矩阵/i表示发电机出力调整前节点i电压的共轭;lk,^t表示保证电网安全运行条件下支路k的最小定值;K(K<1)为保证支路不发生连锁跳闸的可靠系数;Pw和分别表示各节点i的发电机有功出力上下限;所述发电机调节与切负荷控制的模型中,第一个不等式约束条件是为了保证线路负荷运行在安全范围内;第二个不等式约束条件表示发电机出力范围;第三个不等式约束条件表示节点的切负荷控制量约束。全文摘要本发明公开了一种基于最优化模型的发电机、负荷调节控制方法,通过建立目标函数和模型,采取调节发电机出力的方式或发电机调节与切负荷控制的方式来降低过载支路潮流,通过最优化模型的简化方法和模型的求解策略流程,达到大大缩短搜索最优解过程的目的。结合WAMS的在线实时测量能力,在采取每一步控制措施后,将WAMS的量测量作为反馈信息,构成闭环控制方式,能够合理地保证在控制成本和负荷损失下,恢复电网的正常运行,达到消除支路因过载而引起连锁跳闸的目的,并能适用于电网在发生支路切除事件后的动态变化过程。文档编号H02J3/38GK101702524SQ200910237870公开日2010年5月5日申请日期2009年11月12日优先权日2009年11月12日发明者徐慧明,杨奇逊,毕天姝,薛安成申请人:华北电力大学
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