专利名称：多种安全稳定约束的预防控制和紧急状态辅助决策方法
技术领域：
本发明属电力系统及其自动化技术领域，涉及一种考虑多种安全稳定约束的预防控制和紧急状态辅助决策计算方法。
背景技术：
电力系统的稳定问题按性质可分为不同种类，包括暂态稳定、动态稳定、静态电压稳定、频率稳定等。除了稳定问题，运行中的所有电力设备还必须在不超过它们允许的电流、电压和频率的幅值和时间限额内运行。不安全的后果，可能导致电力设备的损坏。对于电力系统说来，安全和稳定都是电力系统正常运行所不可缺少的最基本条件。预防控制辅助决策针对电网预想故障后潜在的安全稳定问题，改变当前运行点防止事故发生后可能造成的系统崩溃。紧急状态辅助决策则提供抑制或消除电网当前紧急状态的决策方案。控制措施包括发电机功率调整、并联电容器和电抗器投切、直流功率调整、 负荷调整等。预防控制和紧急状态辅助决策计算问题，可用如下数学模型表示
权利要求
1.多种安全稳定约束的预防控制和紧急状态辅助决策方法，其特征在于包括下列步骤1)若电网处于紧急状态，则首先进行紧急状态辅助决策计算，根据计算结果调整电网运行方式，重新进行预想故障下的安全稳定评估，对于电网仍然存在的安全稳定问题，进行预防控制辅助决策计算；若电网不处于紧急状态但预想故障下有安全稳定问题，则直接进行预防控制辅助决策计算；2)在进行紧急状态或预防控制辅助决策计算时，将考虑的多种安全稳定问题进行分类后并行计算；3)将安全稳定问题分类后，获得同一类别的各种安全稳定辅助决策计算队列后串行计算；合并各辅助决策控制措施；4)根据最终得到的控制措施调整电网运行方式，重新进行当前方式和预想故障下安全稳定评估，若电网仍然处于紧急状态或预想故障下存在安全稳定问题，则执行步骤1)。
2.根据权利要求1所述的多种安全稳定约束的预防控制和紧急状态辅助决策方法，其特征在于，所述步骤2)中多种安全稳定问题分类和计算方法如下在进行紧急状态或预防控制辅助决策计算时，将考虑的多种安全稳定问题进行分类， 将关系密切、耦合程度较强的问题分为同一类别。
3.根据权利要求1所述的多种安全稳定约束的预防控制和紧急状态辅助决策方法，其特征在于，所述步骤3)中同一类别各种安全稳定辅助决策计算方法如下将安全稳定问题分类后，将同一类别的各种安全稳定问题按重要和复杂程度进行排序，获得各问题的计算队列，对同一类别的各种安全稳定问题辅助决策按计算队列的先后顺序进行串行计算，在串行计算的辅助决策之间，前一辅助决策计算完成后，根据计算结果调整电网运行方式，后续的辅助决策计算在前面的计算基础上进行；为避免后续的计算影响已计算的结果，每一辅助决策计算完成后均须输出安全稳定性指标对候选控制措施的灵敏度，若无法得到相关的灵敏度，则输出候选控制措施的参与因子，后续的辅助决策计算将其作为稳定约束加以考虑，对灵敏度或参与因子大于门槛值的候选控制措施，控制方向不能与之前辅助决策计算的方向相反，同样，紧急状态辅助决策输出的灵敏度或参与因子，预防控制辅助决策也将其作为稳定约束加以考虑。
4.根据权利要求1所述的多种安全稳定约束的预防控制和紧急状态辅助决策方法，其特征在于，所述步骤4)中各辅助决策控制措施合并的方法如下按串行流程计算的各辅助决策控制措施通常不会出现互相矛盾的情况，按并行流程计算的各辅助决策控制措施需要根据灵敏度信息合并控制措施，合并原则如下1)若控制措施灵敏度方向相同，则取各措施中的最大值；2)若控制措施灵敏度方向相反，则根据安全稳定性的重要性和各安全稳定性指标对该控制措施的灵敏度综合确定控制措施的调整方向和调整量；如可将安全稳定问题的重要性量化，将量化的重要性指标与灵敏度相乘，选取乘积最大的控制措施调整方向和调整量。
5.根据权利要求1所述的多种安全稳定约束的预防控制和紧急状态辅助决策方法，其特征在于，所述步骤5)中递归迭代的方法如下若电网仍然处于紧急状态或预想故障下存在安全稳定问题，则接受已计算出的控制措施，同时输出候选控制措施的灵敏度信息作为后续计算的稳定约束， 返回步骤1)。
全文摘要
本发明提出考虑多种安全稳定约束的预防控制和紧急状态辅助决策计算方法。当电网同时出现紧急状态和预想故障下安全稳定问题时，首先进行紧急状态辅助决策计算。根据耦合程度强弱将安全稳定问题分类，采用并行方式进行不同类的辅助决策计算以提高计算速度；采用串行方式进行同一类的辅助决策计算，后续辅助决策计算将之前计算输出的灵敏度信息作为稳定约束并在其计算基础上进行。将最终得到的控制措施按重要性指标和灵敏度进行合并，采用递归迭代解决可能的控制方案冲突问题。本发明将预防控制和紧急状态辅助决策及多种安全稳定约束解耦，采用分解协调和递归迭代的方法解决复杂的高维非线性规划问题，得到满足工程实用要求的优化辅助决策控制措施。
文档编号H02J3/00GK102222162SQ20111013470
公开日2011年10月19日 申请日期2011年5月24日 优先权日2011年5月24日
发明者周海峰, 彭惠敏, 徐伟, 徐泰山, 曾兴嘉, 段慧, 郑伟, 马明, 鲍颜红 申请人:南京南瑞集团公司, 国网电力科学研究院