计和重要负荷优先恢复的局部电力系统恢复策略

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1、万方数据第37卷第12期2013年6月25日电力系统自动化AutomationofElectricPowerSystemsV01．37No．12June25，2013DoI：10．7500／AEPS201210220计及重要负荷优先恢复的局部电力系统恢复策略刘伟佳1，林振智1，文福拴1，薛禹胜2，孙维真3，王超3(1．浙江大学电气工程学院，浙江省杭州市310027；2．南瑞集团公司(国网电力科学研究院)，江苏省南京市210003；3．浙江电力调度通信中心，浙江省杭州市310007)摘要：与全系统大停电事故相比，

2、局部电力系统停电事故发生得更为频繁。现有的研究大多集中于整个电力系统发生停电后的系统恢复问题，而对局部电力系统恢复问题的研究则相对较少。在此背景下，文中提出了考虑重要负荷恢复的局部电力系统恢复策略。考虑到局部电力系统恢复的特点，首先根据局部停电区域的网络拓扑生成恢复路径集，之后对线路过电压和不必要的恢复路径进行判断和筛选，最后在考虑系统非停电区域的传输能力约束和停电区域内部的负荷特性基础上，对局部停电区域恢复的子系统进行划分并对恢复路径进行优化，最终建立了相应的局部电力系统恢复的优化模型。与现有方法一般需要对线

3、路和节点赋予权重不同，所提出的恢复策略基于客观信息，因而可以得到更为合理的优化结果。最后，采用修改的新英格兰系统对所提出的方法进行了验证。关键词：电力系统；局部停电区域恢复；并行恢复；恢复子系统划分；冷负荷恢复0引言随着电力系统规模和复杂程度的不断增加，维持系统安全和经济运行的难度随之增大。近年来，大规模停电事故时有发生，如2003年美加大停电口]，2008年中国南方因冰雪天气引起的大面积停电∽j，以及2012年7月印度大停电[341等。在过去的几十年间，国内外就电力系统恢复问题做了相当多的研究工作。例如：文献

4、[5—6]研究了电力系统大停电后黑启动方案的制定；文献[7—8]探讨了黑启动方案的优选和决策问题；文献[9]以黑启动群体决策为基础对黑启动决策结果进行了优化分析；文献ElO—11]提出了电力系统恢复过程中恢复子系统的划分算法；文献[12—16]从不同角度对网络重构和恢复路径优化方法进行了探讨；文献[17—18]对电力系统恢复后期的负荷恢复优化问题进行了研究。随着区域电力系统互联的逐步加强，大规模的互联电力系统逐步形成，网架结构更加坚固，全网大停电这类极端事故发生的概率大大降低。依靠合理的保护和自动装置配置，采用

5、先进的警报处理与故收稿日期：2012一10—24；修回日期：2013-01—17。国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2011AA05A105)；国家自然科学基金资助项目(51007080)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2012QNA4011)；浙江省电力公司重点科技项目(ZPC_40一2011—0419)。障诊断技术，绝大多数故障或事故可以被限制在系统的局部区域内。这样，研究局部电力系统停电后的系统恢复问题就更具实用价值。然而，现有的研究大多针对全系统大停电后的系统恢复问题，对局部电力系

6、统恢复问题的研究相对较少，也较初步。局部电力系统恢复方面的研究主要包括如何合理划分恢复子系统、确定最优恢复路径和制定局部停电区域内发电机组和负荷的最优恢复策略。现有的确定恢复子系统和恢复路径的方法大都引入了节点或线路重要程度的评价值(或权重)，主观性较强。在实际系统恢复过程中，需要考虑的主要目标是在保证系统安全稳定的前提下快速恢复停电的发电机组以减少负荷停电时间，因此在制定恢复策略时，相比于主观性的重要程度评判，合理考虑恢复路径的相关参数和停电区域内发电机组与负荷的特性就显得更为重要。在上述背景下，针对局部电力

7、系统恢复问题，本文提出一种考虑重要负荷优先恢复的局部电力系统恢复策略。首先，识别局部停电区域的网络拓扑结构，考虑线路和节点恢复所需时间，生成初选恢复路径，并进行过电压校验和冗余路径判断；然后，综合考虑外部(未停电部分)电力系统特性、停电区域内重要负荷中的冷负荷恢复特性以及发电机组特性等因素，以重要负荷停电时间最短为目标来划分恢复子系统和优化恢复路径，并确定发电机组和重要负荷的恢复顺序；最后，以修改的新英格兰系统为例，对所提出的方法进行了说明。万方数据电力系统自动化1局部电力系统恢复的特征电力系统发生故障后，保护

8、装置动作将故障隔离，形成局部停电区域，此时外部未故障区域在经历短暂的暂态过程后维持正常运行。局部电力系统恢复问题主要研究停电区域内部故障清除后，在外部正常运行系统的支持下如何快速恢复供电，以减少停电损失。与全系统停电恢复相比，局部电力系统恢复问题主要有以下特点。1)外部系统提供恢复初期的电力和电能：外部正常运行的电力系统可为停电区域提供恢复初期所需的启动电力和电能，而不必通过停电区域内