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1、第34卷第1期Vol.34No.12010年1月10日Jan.10,2010暂态稳定预防控制及极限功率集群计算1,2111111鲍颜红,徐泰山,许立雄,王胜明,马明,徐健,方勇杰(1.国网电力科学研究院/南京南瑞集团公司,江苏省南京市210003;2.华北电力大学电气与电子工程学院,北京市102206)摘要:为了解决大规模电网暂态稳定预防控制和极限功率计算量大的问题,提出了满足在线计算要求的集群计算方法。该方法采用扩展等面积准则(EEAC)计算机组参与因子,按多故障裕度加权并计及控制代价得到控制性能指标,将机组排序后首尾配对依次参与控制,形成多个调整方案后并行计算。
2、极限功率计算中按临界群参与因子大则优先增加、余下群参与因子小则优先减少的原则调整机组出力,枚举可能功率挡位后并行计算。华北、华中和川渝联网数据的算例分析验证了所提出方法的快速性和有效性。关键词:集群计算;预防控制;极限功率;量化分析0引言TTC的评估。但在预防控制和极限功率的计算中,如仅用1个计算节点进行单故障的计算,需要迭代近年来,在线动态安全分析与控制系统已经进多次,计算时间可能无法满足在线的要求;如果集群[1]入工程实施和应用阶段。在在线安全稳定分析与的计算节点数目多,还可能造成计算资源的浪费。控制系统中,预防控制策略搜索和关键断面功率极为此,本文提出了一种新
3、的暂态稳定预防控制及极限计算是其最重要的功能,目前已日益引起研究人限功率集群计算方法,并已在国家调度通信中心跨[226]员的关注。区电网在线安全稳定预警系统中得到应用。随着全国联网和特高压工程的建设,大区级和跨区电网的动态特性更为复杂,而且计算量也成倍1预防控制策略搜索计算增加。随着计算机硬件技术的快速发展和价格的不111基于暂态安全稳定模式的预防控制计算方法断下降,构建大规模集群计算平台的条件也已成熟,基于暂态安全稳定模式的预防控制策略计算方如国家调度通信中心跨区电网在线安全稳定预警系法的基本原理是建立在扩展等面积准则(EEAC)量统中可以用于计算的处理器就达到3
4、84个,但如何[13]化分析理论基础上,从电网安全稳定模式中抽取充分有效地利用大规模集群计算平台,迅速、准确地有效的预防控制作用信息,通过综合各个模式的控完成大规模电网预防控制及极限功率计算,仍是需制措施参与因子,得到满足工程实用要求的优化安要解决的问题。全稳定预防控制措施。其计算步骤如下:目前,常利用分布式并行计算技术,采用同构的1)对暂态稳定仿真结果进行数据挖掘,求取系计算节点组成计算集群,将多个故障计算和分析的统在各故障场景中的暂态安全裕度(暂态功角稳定繁重任务分配到计算集群的计算节点上进行并行计裕度、暂态电压安全稳定裕度)。[729]算。文献[10]将故障扫
5、描计算的任务在多个计2)若存在故障场景使得系统暂态不安全,则对算节点并行进行,而将预防控制的计算工作在一个此类故障进行模式分类,对属于同一模式的故障,取计算节点上完成。文献[11]用考虑暂态稳定约束的其中裕度最低者作为限制性故障作进一步研究。连续潮流算法求解最大输电能力(TTC)时,将故障3)对暂态功角失稳的故障模式,利用EEAC计分布到多节点机上并行计算。文献[12]采用能者多算机组的参与因子,结合机组的控制代价,综合各个劳的任务调度策略,提出了基于优化的工作站群的模式的机组参与因子计算控制性能指标,剔除互斥分布式并行计算方法并将其用于暂态稳定约束的机组后排序。按
6、照机组排序结果、候选控制措施的调整限值,以及设定的步长逐步搜索计算,得到满收稿日期:2009205221;修回日期:2009210209。足所有故障模式且控制代价最小的调整方案。国家科技支撑计划资助项目(2008BAA13B00,对每一候选控制措施k的控制性能指标计算公2008BAA13B05)。式为:—32—·研制与开发·鲍颜红,等暂态稳定预防控制及极限功率集群计算Nc对动态安全评估判断为安全裕度不足的算例,1PIk=∑SkiWi(1)在集群计算平台的管理节点上形成多个调整方案。Hki=1式中:Ski为模式i下候选控制措施k的参与因子;在调整方案形成中,候选控制措
7、施按照控制性能指n标排序后,首尾顺次配对参与控制,根据设定的步Wi=Mi为Ski的权重,其中,Mi=1-ηi,ηi为模式i的裕度,系数n根据具体情况选择;Hk为采取控制长,在满足候选控制措施的调整限值的前提下,形成措施k的权重,它反映调节的经济代价,调节经济代多个调整方案。调整方案下发给各计算节点,各计价低的措施将拥有较高的权重;Nc为模式总数。算节点的计算单元上同时进行各个调整方案的暂态4)对暂态电压不安全的故障模式,利用电压裕稳定校核。上述计算完毕后,计算结果上传到管理度对无功注入的灵敏度计算各候选控制措施的参与节点。管理节点负责综合比较各计算节点的计算结因
