有效
一种输变电设备增容的电网运行效能后评估方法及系统
徐泰山、宋晓芳、刘强、张恒、孙维真、张静、查显煜、汲广军
国电南瑞科技股份有限公司
摘要
本发明公开了一种输变电设备增容的电网运行效能后评估方法及系统,获取输变电设备增容后电网正常运行状态的历史信息,生成紧急控制场景集;计算得到输变电设备增容前安全稳定紧急控制总代价和输变电设备增容后安全稳定紧急控制总代价;筛选出输电通道越输变电设备增容前限额的场景,生成预防控制场景集;计算预防控制总代价;确定输变电设备增容的电网运行效能后评估结果。优点:本发明能够直接客观反映输变电增容的实际效果,实现了输变电增容的电网运行效能后评估,可为输变电设备增容改造科学决策提供依据。
1.一种输变电设备增容的电网运行效能后评估方法,其特征在于,获取输变电设备增容后电网正常运行状态的历史信息,生成紧急控制场景集;计算紧急控制场景集中的各个紧急控制场景对应的输变电设备增容前安全稳定紧急控制代价和输变电设备增容后安全稳定紧急控制代价,将所有紧急控制场景对应的输变电设备增容前安全稳定紧急控制代价相加得到输变电设备增容前安全稳定紧急控制总代价;将所有紧急控制场对应的输变电设备增容后安全稳定紧急控制代价相加得到输变电设备增容后安全稳定紧急控制总代价;从紧急控制场景集中筛选出输电通道越输变电设备增容前限额的场景,生成预防控制场景集;计算预防控制场景集中的各个预防控制场景对应的将电网运行状态调整到不超过输变电增容前限额的预防控制代价,将所有预防控制场景对应的将电网运行状态调整到不超过输变电增容前限额的预防控制代价相加得到将电网运行状态调整到不超过输变电增容前限额的预防控制总代价;计算输变电设备增容前安全稳定紧急控制总代价和输变电设备增容后安全稳定紧急控制总代价的差值与预防控制总代价相加,确定输变电设备增容的电网运行效能后评估结果。
2.根据权利要求1所述的输变电设备增容的电网运行效能后评估方法,其特征在于,所述获取输变电设备增容后电网正常运行状态的历史信息,生成紧急控制场景集的过程包括:获取输变电设备增容后电网正常运行状态的历史信息,按设定的采样间隔对电网正常运行状态的历史信息进行采样,生成紧急控制代价计算的紧急控制场景集S;其中,每个场景包括电网潮流计算结果、安全稳定紧急控制系统投运状态、安全稳定紧急控制系统防御的预想故障集F、预想故障集F中各个预想故障发生的概率、输变电设备增容前安全稳定紧急控制系统的控制策略及控制策略的定值、输变电设备增容后安全稳定紧急控制系统的控制策略及控制策略的定值、安全稳定监控通道集T、输变电设备增容前安全稳定监控通道集T中各个安全稳定监控通道的限额、预防控制措施集C、预防控制措施集C中各个预防控制措施的可调空间;所述安全稳定紧急控制系统包括输变电设备增容前、增容后控制策略及控制策略的定值不完全相同的电网中所有安全稳定紧急控制系统;所述预想故障发生的概率是指预想故障在场景对应时刻发生的概率;所述预防控制措施包括发电场站有功调整、负荷调整、外网注入功率调整。
3.根据权利要求2所述的输变电设备增容的电网运行效能后评估方法,其特征在于,所述计算紧急控制场景集中的各个紧急控制场景对应的输变电设备增容前安全稳定紧急控制代价和输变电设备增容后安全稳定紧急控制代价的过程包括:针对紧急控制场景集S中各个场景,在安全稳定紧急控制系统投运条件下,分别根据输变电设备增容前、增容后安全稳定紧急控制系统的控制策略及控制策略的定值,搜索到预想故障集F中各个预想故障的控制措施,计及预想故障集F中各个预想故障发生的概率,计算出该场景对应的输变电设备增容前安全稳定紧急控制代价和输变电设备增容后安全稳定紧急控制代价。
4.根据权利要求2所述的输变电设备增容的电网运行效能后评估方法,其特征在于,所述从紧急控制场景集中筛选出输电通道越输变电设备增容前限额的场景,生成预防控制场景集的过程包括:针对紧急控制场景集S中各个场景,根据场景的电网潮流计算结果,计算安全稳定监控通道集T中各个安全稳定监控通道的有功,将安全稳定监控通道集T中至少有一个安全稳定监控通道有功大于输变电设备增容前其限额的场景,作为预防控制场景集W的场景。
5.根据权利要求4所述的输变电设备增容的电网运行效能后评估方法,其特征在于,所述计算预防控制场景集中的各个预防控制场景对应的将电网运行状态调整到不超过输变电增容前限额的预防控制代价的过程包括:针对预防控制场景集W中各个场景,分别基于场景的电网潮流计算结果,建立以预防控制措施集C中预防控制措施的总代价最小为优化目标,计及预防控制措施集C中预防控制措施的可调空间、电网功率平衡和安全稳定监控通道集T中各个安全稳定监控通道有功不大于输变电设备增容前其限额为约束条件的预防控制决策优化模型,通过优化计算得到预防控制措施集C中该场景的预防控制代价。
6.一种输变电设备增容的电网运行效能后评估系统,其特征在于,包括:信息获取与紧急控制场景集生成模块,用于获取输变电设备增容后电网正常运行状态的历史信息,生成紧急控制场景集;紧急控制代价计算模块,用于计算紧急控制场景集中的各个紧急控制场景对应的输变电设备增容前安全稳定紧急控制代价和输变电设备增容后安全稳定紧急控制代价,将所有紧急控制场景对应的输变电设备增容前安全稳定紧急控制代价相加得到输变电设备增容前安全稳定紧急控制总代价;将所有紧急控制场对应的输变电设备增容后安全稳定紧急控制代价相加得到输变电设备增容后安全稳定紧急控制总代价;预防控制场景集生成模块,用于从紧急控制场景集中筛选出输电通道越输变电设备增容前限额的场景,生成预防控制场景集;预防控制代价计算模块,用于计算预防控制场景集中的各个预防控制场景对应的将电网运行状态调整到不超过输变电增容前限额的预防控制代价,将所有预防控制场景对应的将电网运行状态调整到不超过输变电增容前限额的预防控制代价相加得到将电网运行状态调整到不超过输变电增容前限额的预防控制总代价;电网运行效能评估模块,用于计算输变电设备增容前安全稳定紧急控制总代价和输变电设备增容后安全稳定紧急控制总代价的差值与预防控制总代价相加,确定输变电设备增容的电网运行效能后评估结果。
7.根据权利要求6所述的输变电设备增容的电网运行效能后评估系统,其特征在于,所述信息获取与紧急控制场景集生成模块包括:获取模块,用于获取输变电设备增容后电网正常运行状态的历史信息;生成模块,用于按设定的采样间隔对电网正常运行状态的历史信息进行采样,生成紧急控制代价计算的紧急控制场景集S;其中,每个场景包括电网潮流计算结果、安全稳定紧急控制系统投运状态、安全稳定紧急控制系统防御的预想故障集F、预想故障集F中各个预想故障发生的概率、输变电设备增容前安全稳定紧急控制系统的控制策略及控制策略的定值、输变电设备增容后安全稳定紧急控制系统的控制策略及控制策略的定值、安全稳定监控通道集T、输变电设备增容前安全稳定监控通道集T中各个安全稳定监控通道的限额、预防控制措施集C、预防控制措施集C中各个预防控制措施的可调空间;所述安全稳定紧急控制系统包括输变电设备增容前、增容后控制策略及控制策略的定值不完全相同的电网中所有安全稳定紧急控制系统;所述预想故障发生的概率是指预想故障在场景对应时刻发生的概率;所述预防控制措施包括发电场站有功调整、负荷调整、外网注入功率调整。
8.根据权利要求7所述的输变电设备增容的电网运行效能后评估系统,其特征在于,所述紧急控制代价计算模块,用于针对紧急控制场景集S中各个场景,在安全稳定紧急控制系统投运条件下,分别根据输变电设备增容前、增容后安全稳定紧急控制系统的控制策略及控制策略的定值,搜索到预想故障集F中各个预想故障的控制措施,计及预想故障集F中各个预想故障发生的概率,计算出该场景对应的输变电设备增容前安全稳定紧急控制代价和输变电设备增容后安全稳定紧急控制代价。
9.根据权利要求7所述的输变电设备增容的电网运行效能后评估系统,其特征在于,所述预防控制场景集生成模块包括:第三计算模块,用于针对紧急控制场景集S中各个场景,根据场景的电网潮流计算结果,计算安全稳定监控通道集T中各个安全稳定监控通道的有功;第一确定模块,用于将安全稳定监控通道集T中至少有一个安全稳定监控通道有功大于输变电设备增容前其限额的场景,确定为预防控制场景集W的场景。
10.根据权利要求9所述的输变电设备增容的电网运行效能后评估系统,其特征在于,所述预防控制代价计算模块包括:第四计算模块,用于针对预防控制场景集W中各个场景,分别基于场景的电网潮流计算结果,建立以预防控制措施集C中预防控制措施的总代价最小为优化目标,计及预防控制措施集C中预防控制措施的可调空间、电网功率平衡和安全稳定监控通道集T中各个安全稳定监控通道有功不大于输变电设备增容前其限额为约束条件的预防控制决策优化模型,通过优化计算得到预防控制措施集C中该场景的预防控制代价。



