基于eeac的考虑暂态安全稳定约束的最优潮流计算

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1、第#&卷!第+期567$#&!.6$+"%!%年&月"1日89:$"1""%!%基于>>H<的考虑暂态安全稳定约束的最优潮流计算兰!强!!方勇杰!!鲍颜红!!"!李!威!!徐泰山!!薛禹胜!!!$国网电力科学研究院+南京南瑞集团公司"江苏省南京市"!%%%##"$华北电力大学电气与电子工程学院"北京市!%""%*$摘要!基于扩展等面积准则&//8,'这一稳定性量化分析理论和算法#提出了求解含暂态安全稳定约束的最优潮流&A0>'计算方法"该方法将A0>分解为最优潮流&A3@'和暂态安全稳定预防控制"个子问题"基于安全稳定模式的预

2、防控制在A3@运行点上求取满足暂态安全稳定约束的优化经济调整方案#据此将暂态安全稳定约束转化成相应控制变量的不等式约束#并以此作为A3@计算的附加约束条件#通过A3@和预防控制"个子问题的*相互解耦#交互迭代+得到A0>的解"以广东电网为仿真算例验证了算法的有效性"关键词!暂态功角稳定$暂态电压安全$最优潮流$安全稳定模式$预防控制!!引言解成A3@和暂态稳定"个子问题"并进行交替计算"较好地解决了计算量过重的问题(研究与实现统筹大电网安全及经济运行的智能由于缺乏严格的稳定性量化分析工具"上述方调度决策支持技术"是坚强智能电网

3、建设的重要内法在处理暂态稳定约束时常简单表述为相对功角摇容(作为解决电网安全约束下经济运行问题的强大&"(1'&*"!%(!!'摆约束的形式"或者取自能量函数"稳定工具"最优潮流!69LJBE796YC:U76Y"A3@$得到了准则不可靠"不具有对实际系统的普遍适应性#由于&!'广泛的研究和应用(考虑暂态安全稳定约束条件这些算法引入了光滑性假设"无法适应极不光滑的&"'的最优潮流!A3@YJLVL:ENDJCNLDLEHJ7JLT逻辑*差分*微分*代数方程型暂态稳定仿真模K6NDL:EJNLD"A0>$能将系统的运行经济性以及

4、动态&!"'型(电力系统暂态安全稳定性包括暂态功角稳安全性纳入统一框架中分析"克服了传统最优潮流定性和暂态电压安全性(而目前A0>研究主要考不能考虑暂态安全稳定性约束的缺陷"成为支撑大虑暂态功角稳定约束而忽略了暂态电压安全约束(规模电力系统安全经济运行的核心技术"受到人们只有当功角和电压都暂态稳定"才能认为系统是暂的广泛关注(态稳定的"为此亟须提出新的考虑暂态安全稳定约A0>实际上是一种包含微分代数方程的函数束的A3@实现方法(空间的非线性优化问题"其求解难点在于如何处理如何将严格%可靠%实用的暂态稳定量化评估方&"'暂态稳定

5、约束(文献&#(1'将常微分方程差分转法和安全稳定控制措施搜索算法与传统A3@算法化为一系列代数方程再求解"使得A0>可以用常规融为一体"成为求解大电网A0>问题的关键(扩展的优化方法求解(微分方程差分法必然导致约束规&!#'等面积准则!//8,$建立在时域仿真法的基础模的维数灾问题"难以具有实际工程应用价值(文上"基于仿真轨迹获得安全稳定裕度%安全稳定模献&*'将微分方程约束等值成相应的状态变量的初式%控制措施灵敏度等信息"已形成了一整套应用于值约束"即通过/MK7JQCEN空间变换"转化成与一般实际电力系统安全稳定量化评估

6、和优化决策的方A3@相同规模的优化问题"极大地减少了计算量(&!&'法(但是这种方法需要求解大量动态灵敏度方程"也存本文基于//8,和现代内点算法"将A0>问在计算负担过重的问题(文献&)(''将A0>问题分题分解成A3@和预防控制"个子问题"基于发电机出力调整的预防控制在A3@运行点上求取满足暂收稿日期%"%%'(!!(!!$修回日期%"%!%(%#(%""态安全稳定约束的优化经济调整方案"据此将非线国家发改委*南瑞集团公司技术中心创新能力建设+资助项性的暂态安全稳定约束转化成相应控制变量的线性目$国家电网公司*电力系统安全

7、稳定分析与控制+重点实验约束"以此作为附加约束条件引入A3@计算模型中室完善建设资助项目$已申请国家发明专利&申请号%进一步求解A3@"如此通过A3@和预防控制"个子"%%'!%"##)"1$&'"问题的,相互解耦"交互迭代-求出A0>问题的解(*#&*"学术研究"!兰!强"等!基于//8,的考虑暂态安全稳定约束的最优潮流计算"!PL4数学模型数学模型的复杂化"使A0>的求解成为一种包含微分代数方程的函数空间的非线性优化问题"直接求"$"!目标函数解较难(然而"只满足式!&$的电力系统运行问题就本文A0>算法采用系统发电燃料总

8、费用最小是安全稳定的预防控制问题"即如何通过改变系统为目标函数"即运行工作点"确保系统在预想故障集扰动下的安全BJNW%$,'!