一種電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定在線綜合防御方法

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一種電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定在線綜合防御方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定綜合防御方法，屬于電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過在電力系統(tǒng)處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時分別計(jì)算針對預(yù)想故障集的安全穩(wěn)定預(yù)防控制在線決策、針對各個預(yù)想故障的安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策和僅針對電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)的安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策，采用這3類控制決策所針對的電力系統(tǒng)運(yùn)行時刻與當(dāng)前時刻之間的時長是否超過相應(yīng)的定值作為各類控制決策有效性的判據(jù)，結(jié)合安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策優(yōu)先、安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策次之、安全穩(wěn)定預(yù)防控制在線決策最后的控制決策選擇原則來確定用于執(zhí)行的控制措施，為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的在線綜合防御提供了一種實(shí)用有效的方法。
【專利說明】
-種電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定在線綜合防御方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制技術(shù)領(lǐng)域，更準(zhǔn)確地說，本發(fā)明設(shè)及一種適用于綜合應(yīng)用在線預(yù)防控制、在線緊急控制和實(shí)時緊急控制多種控制手段防御電力系統(tǒng)失去安全穩(wěn)定性的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定綜合防御手段采用的主要是依據(jù)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則通過離線分析計(jì)算規(guī)劃運(yùn)行方式，輔助采用基于電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)的在線安全穩(wěn) 定分析技術(shù)來支撐電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。隨著間隙性新能源發(fā)電的大量接入、電力市場的逐步推進(jìn)和未來能源互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)施，電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行方式與常規(guī)離線策劃的運(yùn)行方式的偏差會越來越大。電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定綜合防御將逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殡x線W研究電力系統(tǒng) 運(yùn)行特性和機(jī)理為主、安排運(yùn)行方式為輔，在線W調(diào)度優(yōu)化控制運(yùn)行方式為主的電力系統(tǒng) 調(diào)度運(yùn)行控制模式。
[0003] 確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行就是要能夠應(yīng)對電力系統(tǒng)可能遭受的各種故障(或擾動），實(shí)際上，電力系統(tǒng)可能遭受的故障（或擾動)是無法窮盡的，受制于目前計(jì)算能力的限審IJ，在線安全穩(wěn)定分析也只能針對少量預(yù)想故障進(jìn)行分析，因此，必然會有一些其它沒有預(yù) 想到的故障發(fā)生后會導(dǎo)致電力系統(tǒng)失去安全穩(wěn)定。除此之外，由于在線安全穩(wěn)定分析總需要一定的計(jì)算時間，而在運(yùn)段時間內(nèi)電力系統(tǒng)很可能已經(jīng)發(fā)生了變化，即使采用基于未來運(yùn)行方式的在線安全穩(wěn)定分析，也會由于未來運(yùn)行方式很可能與未來實(shí)際的運(yùn)行方式的不一致，導(dǎo)致針對預(yù)想故障的在線安全穩(wěn)定分析也難W保障運(yùn)些預(yù)想故障真的發(fā)生后的安全穩(wěn)定性。實(shí)際上，還有由于電力系統(tǒng)模型和參數(shù)，特別是暫態(tài)和動態(tài)安全穩(wěn)定計(jì)算緊密相關(guān) 的模型和參數(shù)與實(shí)際的不一致，也會造成在線安全穩(wěn)定分析結(jié)果與電力系統(tǒng)實(shí)際的偏差。總之，不僅需要改進(jìn)、完善現(xiàn)有的在線安全穩(wěn)定分析技術(shù)，而且要設(shè)計(jì)綜合應(yīng)用針對預(yù)想故障集的安全穩(wěn)定預(yù)防控制在線決策、針對各個預(yù)想故障的安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策和僅針對電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)的安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策的防御方法，W提升電力系統(tǒng) 安全穩(wěn)定綜合防御的有效性和實(shí)用性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的是：彌補(bǔ)現(xiàn)有在線安全穩(wěn)定分析中預(yù)防控制在線決策、緊急控制在線預(yù)決策與實(shí)時緊急控制決策=者彼此相互獨(dú)立、沒有統(tǒng)籌設(shè)計(jì)的不足，提出一種能夠綜合應(yīng)用在線預(yù)防控制、在線緊急控制和實(shí)時緊急控制多種控制手段防御電力系統(tǒng)失去安全穩(wěn) 定性的方法。
[0005] 本發(fā)明的基本原理在于:對于各類對實(shí)時性要求高(秒級）的安全穩(wěn)定問題只能通過在預(yù)想故障發(fā)生前對電力系統(tǒng)采取預(yù)防控制或在預(yù)想故障發(fā)生后依靠安全自動裝置對電力系統(tǒng)采取緊急控制，對于各類對實(shí)時性要求不太高(分鐘級）的安全穩(wěn)定問題則可W通過及時有效的調(diào)度運(yùn)行控制手段對電力系統(tǒng)實(shí)施控制。因此，通過在線預(yù)防控制來防御包括安全自動裝置防御的預(yù)想故障在內(nèi)的盡可能多的預(yù)想故障發(fā)生后的各類對實(shí)時性要求高(秒級）的安全穩(wěn)定問題，通過針對預(yù)想故障的在線緊急控制來防御預(yù)想故障后電力系統(tǒng) 過渡到準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)時存在的各類對實(shí)時性要求不太高(分鐘級）的安全穩(wěn)定問題，通過針對實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時緊急控制來防御實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)中存在的各類對實(shí)時性要求不太高（分鐘級）的安全穩(wěn)定問題，并采用運(yùn)3類控制決策所針對的電力系統(tǒng)運(yùn)行時刻與當(dāng)前時刻之間的時長是否超過相應(yīng)的定值作為各類控制決策有效性的判據(jù)，結(jié)合安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策優(yōu)先、安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策次之、安全穩(wěn)定預(yù)防控制在線決策最后的控制決策選擇原則來確定用于執(zhí)行的控制措施，可W有針對性地利用不同控制手段的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)不同控制手段的局限性，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的在線綜合防御。
[0006] 具體地說，本發(fā)明具體采用W下技術(shù)方案：
[0007] 一種電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定在線綜合防御方法包括電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)識別、電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)生成、安全穩(wěn)定預(yù)防控制在線決策計(jì)算、安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策計(jì)算、安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策計(jì)算和控制決策選擇，其中：
[0008] 所述電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)識別是指若在設(shè)定時長At內(nèi)電力系統(tǒng)中各母線頻率的波動幅度都小于設(shè)定值A(chǔ)f,則將當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)識別為電力系統(tǒng)處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)，否則，將當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)識別為電力系統(tǒng)不處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)；
[0009] 所述電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)生成是指當(dāng)電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)識別的結(jié)果為電力系統(tǒng)處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)時，首先，將當(dāng)前時刻作為電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的時刻心，然后，對電力系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?，再針對各個計(jì)算節(jié)點(diǎn)，分別將各個計(jì)算節(jié)點(diǎn)在(tr-At)時刻至tr時刻之間的頻率平均值作為該計(jì)算節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)頻率，并將所有計(jì)算節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)頻率的平均值作為電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)頻率fr，針對各個注入節(jié)點(diǎn)，分別將各個注入節(jié)點(diǎn)有功/無功在(tr-At)時刻至tr時刻之間的平均值作為該注入節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)有功/無功，針對各個節(jié)點(diǎn)，分別將各個節(jié)點(diǎn)電壓在(tr-At)時刻至tr時刻之間的平均值作為該節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)電壓，最后，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼澳Ｐ团c參數(shù)、fr、各個注入節(jié)點(diǎn) 的穩(wěn)態(tài)有功/無功和各節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)電壓生成電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)，并將包括等值發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)有功之和作為電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù) 所對應(yīng)的發(fā)電機(jī)有功出力之和Pg. sum. r ;
[0010] 所述注入節(jié)點(diǎn)包括發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)、等值發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)、負(fù)荷節(jié)點(diǎn)、等值負(fù)荷節(jié)點(diǎn)和無功設(shè)備接入節(jié)點(diǎn)；
[0011] 所述安全穩(wěn)定預(yù)防控制在線決策計(jì)算是指當(dāng)電力系統(tǒng)處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)且最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的tr與當(dāng)前時刻之間的時長小于At時，記所有需要防御的預(yù)想故障集為F，針對F，基于最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)，考慮保護(hù)、安自裝置和AGC/AVC的控制模型及參數(shù)，W滿足F中各個預(yù)想故障發(fā)生后電力系統(tǒng) 都能保持暫態(tài)安全穩(wěn)定、動態(tài)安全穩(wěn)定和靜態(tài)安全穩(wěn)定進(jìn)行優(yōu)化決策計(jì)算，若在安全穩(wěn)定預(yù)防控制在線決策計(jì)算過程中電力系統(tǒng)不處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)，則中止安全穩(wěn)定預(yù)防控制在線決策計(jì)算；
[0012] 所述安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策計(jì)算是指當(dāng)電力系統(tǒng)處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)且最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的tr與當(dāng)前時刻之間的時長小于A t時，針對F中各個預(yù)想故障，分別基于最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)，W滿足相應(yīng)的預(yù)想故障下暫態(tài)和動態(tài)過程結(jié)束后過渡到準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)時電力系統(tǒng)都能保持輸電斷面有功越限安全、設(shè)備過載安全、母線電壓越限安全和電網(wǎng)頻率越限安全進(jìn)行優(yōu)化決策計(jì)算，若在安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策計(jì)算過程中電力系統(tǒng)不處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)，則中止安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策計(jì)算；
[0013] 所述安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策計(jì)算是指當(dāng)電力系統(tǒng)處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)且最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的tr與當(dāng)前時刻之間的時長小于At時，基于最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)，W滿足電力系統(tǒng)都能保持輸電斷面有功越限安全、設(shè)備過載安全、母線電壓越限安全和電網(wǎng)頻率越限安全進(jìn)行優(yōu)化決策計(jì)算，若在安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策計(jì)算過程中電力系統(tǒng)不處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)，則中止安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策計(jì)算.
[0014] 所述控制決策選擇包括W下步驟：
[0015] 1)若安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策計(jì)算的最新決策結(jié)果中有控制措施且電力系統(tǒng) 當(dāng)前運(yùn)行時刻與安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策計(jì)算的最新決策結(jié)果所基于的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn) 態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的tr之間的時長小于設(shè)定值A(chǔ)tl,則將安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策計(jì)算的最新決策結(jié)果作為用于執(zhí)行的控制決策，結(jié)束本次控制決策的選擇，否則，進(jìn)入步驟 2);
[0016] 2)若F中某個預(yù)想故障的發(fā)生時刻tf與安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策計(jì)算中該預(yù) 想故障的最新決策結(jié)果所基于的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的tr之間的時長小于設(shè)定值A(chǔ) t2且tr早于tf，則將安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策計(jì)算中該預(yù)想故障的最新決策結(jié)果作為用于執(zhí)行的控制決策，結(jié)束本次控制決策的選擇，否則，進(jìn)入步驟3);
[0017] 3)若電力系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行時刻與安全穩(wěn)定預(yù)防控制在線決策計(jì)算的最新決策結(jié)果所基于的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的tr之間的時長小于設(shè)定值A(chǔ) t3,則將安全穩(wěn)定預(yù)防控制在線決策計(jì)算的最新決策結(jié)果作為用于執(zhí)行的控制決策，結(jié)束本次控制決策的選擇，否則，認(rèn)為不需要對電力系統(tǒng)采取控制措施，結(jié)束本次控制決策的選擇；
[0018] 所述電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)識別、電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)生成、安全穩(wěn) 定預(yù)防控制在線決策計(jì)算、安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策計(jì)算、安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策計(jì)算和控制決策選擇在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中分別按循環(huán)執(zhí)行的模式獨(dú)立運(yùn)行。進(jìn)一步，所述安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策計(jì)算，針對F中各個預(yù)想故障，分別進(jìn)行如下步驟的計(jì)算：
[0019] A-1)基于最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)，針對預(yù)想故障進(jìn)行考慮保護(hù)、安自裝置和AGC/AVC控制模型及參數(shù)的時域仿真，直至仿真到各個計(jì)算節(jié)點(diǎn)頻率動態(tài)過程中相鄰的極大值與極小值之差都小于設(shè)定值A(chǔ)f時，終止時域仿真，得到各個計(jì)算節(jié)點(diǎn)的頻率動態(tài)過程、各個注入節(jié)點(diǎn)的有功/無功動態(tài)過程、各個輸電設(shè)備的有功動態(tài)過程和各個節(jié)點(diǎn)的電壓動態(tài)過程，進(jìn)入步驟A-2);
[0020] 所述輸電設(shè)備包括線路和變壓器；
[0021 ] A-2)針對各個計(jì)算節(jié)點(diǎn)，分別將計(jì)算各個節(jié)點(diǎn)頻率動態(tài)過程結(jié)束前的極大值與極小值二者的平均值作為考慮預(yù)想故障后該計(jì)算節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)頻率，再將所有計(jì)算節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài) 頻率的平均值作為考慮預(yù)想故障后電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)頻率fs;針對各個注入節(jié)點(diǎn)，分別將各個注入節(jié)點(diǎn)有功/無功動態(tài)過程結(jié)束前的極大值與極小值二者的平均值作為考慮預(yù)想故障后該注入節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)有功/無功，并將包括等值發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)穩(wěn) 態(tài)有功之和記為化.sum.e;針對各個輸電設(shè)備，分別將各個輸電設(shè)備有功動態(tài)過程結(jié)束前的極大值與極小值二者的平均值作為考慮預(yù)想故障后該輸電設(shè)備的穩(wěn)態(tài)有功，再針對各個用于安全穩(wěn)定監(jiān)視的輸電通道，分別將各個輸電通道中所有輸電設(shè)備的穩(wěn)態(tài)有功之和作為考慮預(yù)想故障后該輸電通道的穩(wěn)態(tài)有功;針對各個節(jié)點(diǎn)，分別將各個節(jié)點(diǎn)電壓動態(tài)過程結(jié)束前的極大值與極小值二者的平均值作為考慮預(yù)想故障后該節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)電壓，進(jìn)入步驟A- 3);
[0022] A-3)根據(jù)考慮預(yù)想故障后各個注入節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)有功/無功和預(yù)想故障后電力系統(tǒng) 的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼澳Ｐ团c參數(shù)，建立電力系統(tǒng)的潮流方程，進(jìn)入步驟A-4);
[0023] A-4)通過求解公式（1)表示的優(yōu)化函數(shù)，計(jì)算出針對最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài) 運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的tr時刻該預(yù)想故障的安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策：
[0024]
[0025] 公式（1)中，I為包括等值發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)中預(yù)先設(shè)置的發(fā)電機(jī)有功可控節(jié)點(diǎn)的總數(shù)，抗.1、A Pg.i分別為第i個發(fā)電機(jī)有功可控節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)單位有功調(diào)整代價和發(fā)電機(jī)有功變化量，J為包括等值負(fù)荷節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)中預(yù)先設(shè)置的負(fù)荷可控節(jié)點(diǎn) 的總數(shù)，Cu、A Pl.j分別為第j個負(fù)荷可控節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷單位有功調(diào)整代價和負(fù)荷有功變化量，？〇.1.〇.6、？〇.1."3、.6爪.1."1。.6分別為預(yù)想故障后第1個發(fā)電機(jī)有功可控節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài) 有功、發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)有功在設(shè)定的時長A tc內(nèi)可控區(qū)間的上限和發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)有功在A tc內(nèi)可控區(qū)間的下限，？^1.0.6、？^1."1。.6分別為預(yù)想故障后第^'個負(fù)荷可控節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷穩(wěn)態(tài)有功和負(fù)荷穩(wěn)態(tài)有功在At。內(nèi)可控區(qū)間的下限，K為電網(wǎng)中的輸電設(shè)備數(shù)，Pk.O.e為預(yù)想故障后第k 個輸電設(shè)備的穩(wěn)態(tài)有功，Pk.LMT為第k個輸電設(shè)備的穩(wěn)態(tài)有功限額，Sk.G.i.e為基于步驟A-3)潮流方程計(jì)算出的第i個發(fā)電機(jī)有功可控節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)有功對第k個輸電設(shè)備有功的靈敏度， Sk.L.j.e為基于步驟A-3)潮流方程計(jì)算出的第j個負(fù)荷可控節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷有功對第k個輸電設(shè) 備有功的靈敏度，M為用于安全穩(wěn)定監(jiān)視的輸電通道數(shù)，Nm為第m個用于安全穩(wěn)定監(jiān)視的輸電通道中的輸電設(shè)備數(shù)，Pm.日.6、?"丄1?^6、？\丄1?^6分別為預(yù)想故障后第111個用于安全穩(wěn)定監(jiān)視的輸電通道的穩(wěn)態(tài)有功、正向安全穩(wěn)定限額和反向安全穩(wěn)定限額，Sm.n.C.i.e為基于步驟A-3) 潮流方程計(jì)算出的第i個發(fā)電機(jī)有功可控節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)有功對第m個用于安全穩(wěn)定監(jiān)視的輸電通道中第n個輸電設(shè)備有功的靈敏度，Sm.n.L.i.e為基于步驟A-3)潮流方程計(jì)算出的第j 個負(fù)荷可控節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷有功對第m個用于安全穩(wěn)定監(jiān)視的輸電通道中第n個輸電設(shè)備有功的靈敏度，PG.sum.r、fr分別為與最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的化.sum.r和民，片,.1?、片,.^分別為電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)頻率越限安全的下限和上限，^為考慮仿真與實(shí)際動態(tài)過程存在差異而設(shè)走的參數(shù),X為預(yù)先設(shè)置的無功可枉點(diǎn)數(shù),Qx. 0.6、A Qx、Qx.min. 6、Qx.max. e分別為預(yù)想故障后第X個無功可控節(jié)點(diǎn)的無功設(shè)備的穩(wěn)態(tài)無功、穩(wěn)態(tài)無功變化量、穩(wěn)態(tài)無功最小值和穩(wěn)態(tài)無功最大值，B為電網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)，Vb.0.e、Vb.l?.e、化.up.e分別為預(yù)想故障后第b個節(jié)點(diǎn) 的穩(wěn)態(tài)電壓、穩(wěn)態(tài)電壓下限和穩(wěn)態(tài)電壓上限，Svq.b.x.e為基于步驟A-3)潮流方程計(jì)算出的第X 個無功可控節(jié)點(diǎn)的無功設(shè)備的無功對第b個節(jié)點(diǎn)電壓的靈敏度；
[0026] 所述輸電設(shè)備的穩(wěn)態(tài)有功限額是指根據(jù)輸電設(shè)備的過載電流限額和額定電壓，按指定功率因數(shù)計(jì)算出的穩(wěn)態(tài)有功。
[0027] 進(jìn)一步，針對安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策計(jì)算包括如下步驟：
[0028] B-1)根據(jù)最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)，建立電力系統(tǒng)的潮流方程，進(jìn)入步驟B-2);
[0029] 2)通過求解公式(2)表示的優(yōu)化函數(shù)，計(jì)算出針對最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn) 行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的tr時刻電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策：
[0030]
[0031] 公式(2)中，I為包括等值發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)中預(yù)先設(shè)置的發(fā)電機(jī)有功可控節(jié)點(diǎn)的總數(shù)，抗.1、A Pg.i分別為第i個發(fā)電機(jī)有功可控節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)單位有功調(diào)整代價和發(fā)電機(jī)有功變化量，J為包括等值負(fù)荷節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)中預(yù)先設(shè)置的負(fù)荷可控節(jié)點(diǎn) 的總數(shù)，Cu、A Pl.j分別為第j個負(fù)荷可控節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷單位有功調(diào)整代價和負(fù)荷有功變化量，口(；.：1.0、？(；.：1.11131、？(；.：1.1111。分別為第1個發(fā)電機(jī)有功可巧節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)有功、發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài) 有功在A tc內(nèi)可控區(qū)間的上限和發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)有功在A tc內(nèi)可控區(qū)間的下限，Pl. i. 0、Pl. i.min分別為第j個負(fù)荷可控節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷穩(wěn)態(tài)有功和負(fù)荷穩(wěn)態(tài)有功在At。內(nèi)可控區(qū)間的下限，K為電網(wǎng)中的輸電設(shè)備數(shù)，Pk. 0為第k個輸電設(shè)備的穩(wěn)態(tài)有功，Pk. UiT為第k個輸電設(shè)備的穩(wěn)態(tài)有功限額，sk.G.i為基于步驟B-1)潮流方程計(jì)算出的第i個發(fā)電機(jī)有功可控節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)有功對第k 個輸電設(shè)備有功的靈敏度，sk.u為基于步驟B-1)潮流方程計(jì)算出的第j個負(fù)荷可控節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷有功對第k個輸電設(shè)備有功的靈敏度，M為用于安全穩(wěn)定監(jiān)視的輸電通道數(shù)，Nm為第m個用于安全穩(wěn)定監(jiān)視的輸電通道中的輸電設(shè)備數(shù)，？。.0、？"丄1?1、？\丄1?1分別為第111個用于安全穩(wěn) 定監(jiān)視的輸電通道的穩(wěn)態(tài)有功、正向安全穩(wěn)定限額和反向安全穩(wěn)定限額，Sm.n.C.i為基于步驟B-1)潮流方程計(jì)算出的第i個發(fā)電機(jī)有功可控節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)有功對第m個用于安全穩(wěn)定監(jiān)視的輸電通道中第n個輸電設(shè)備有功的靈敏度，Sm.n.L.i為基于步驟B-1)潮流方程計(jì)算出的第j個負(fù)荷可控節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷有功對第m個用于安全穩(wěn)定監(jiān)視的輸電通道中第n個輸電設(shè)備有功的靈敏度，PG.sum.r、fr分別為與最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的 PG.sum.r和fr，PG.sum.r.O、fr.O分別為與前一次生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的 PG.sum.r和fr，fcr.l?、fcr.up分別為電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)頻率越限安全的下限和上限，X為預(yù)先設(shè)置的無功可控節(jié)點(diǎn)數(shù)，Qx. O、A Qx、Qx.min、Qx.max分別為第X個無功可控節(jié)點(diǎn)的無功設(shè)備的穩(wěn)態(tài)無功、穩(wěn)態(tài) 無功變化量、穩(wěn)態(tài)無功最小值和穩(wěn)態(tài)無功最大值，B為電網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)，化.O、化.l?、化.UP分別為第b個節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)電壓、穩(wěn)態(tài)電壓下限和穩(wěn)態(tài)電壓上限，Svq.b.x為基于步驟B-1)潮流方程計(jì)算出的第X個無功可控節(jié)點(diǎn)的無功設(shè)備的無功對第b個節(jié)點(diǎn)電壓的靈敏度。
[0032 ]通過采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得了下述技術(shù)效果：
[0033] 在預(yù)防控制在線決策中考慮包括安全自動裝置防御的預(yù)想故障在內(nèi)的盡可能多的預(yù)想故障發(fā)生后的各類對實(shí)時性要求高(秒級）的安全穩(wěn)定問題，通過在預(yù)想故障發(fā)生之前就采取控制，可W在較大程度上避免因安全自動裝置的控制策略不合理而存在的各類對實(shí)時性要求高(秒級）的安全穩(wěn)定隱患。通過針對預(yù)想故障的在線緊急控制來防御預(yù)想故障后電力系統(tǒng)過渡到準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)時存在的各類對實(shí)時性要求不太高(分鐘級）的安全穩(wěn)定問題，可 W為預(yù)想故障發(fā)生后立即提供有針對性的控制決策支持，及時阻斷安全穩(wěn)定問題的擴(kuò)大。通過針對實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時緊急控制來防御實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)中存在的各類對實(shí)時性要求不太高(分鐘級）的安全穩(wěn)定問題，可W克服因針對預(yù)想故障的時域仿真與預(yù)想故障后電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)之間的偏差所帶來的緊急控制在線預(yù)決策不合理，并彌補(bǔ)因?qū)嶋H發(fā)生的故障沒有預(yù)先考慮到而缺失緊急控制在線預(yù)決策的不足。
[0034] 采用運(yùn)3類控制決策所針對的電力系統(tǒng)運(yùn)行時刻與當(dāng)前時刻之間的時長是否超過相應(yīng)的定值作為各類控制決策有效性的判據(jù)，結(jié)合安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策優(yōu)先、安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策次之、安全穩(wěn)定預(yù)防控制在線決策最后的控制決策選擇原則來確定用于執(zhí)行的控制措施，可W有針對性地利用不同控制手段的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)不同控制手段的局限性，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的在線綜合防御。
【附圖說明】
[0035] 圖1為本發(fā)明方法中針對某個預(yù)想故障的安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策計(jì)算的流程圖。
[0036] 圖2為本發(fā)明方法中針對安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策計(jì)算的流程圖。
[0037] 圖3為本發(fā)明方法中控制決策選擇的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0039] 本實(shí)施例的一種電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定在線綜合防御方法，包括電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)識別、電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)生成、安全穩(wěn)定預(yù)防控制在線決策計(jì)算、安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策計(jì)算、安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策計(jì)算和控制決策選擇，其中：
[0040] 所述電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)識別是指若在設(shè)定時長At(通常設(shè)置為IOs)內(nèi)電力系統(tǒng)中各母線頻率的波動幅度都小于設(shè)定值A(chǔ)f (通常設(shè)置為0.02化），則將當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)識別為電力系統(tǒng)處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)，否則，將當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)識別為電力系統(tǒng)不處于準(zhǔn) 穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)；
[0041] 所述電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)生成是指當(dāng)電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)識別結(jié) 果為電力系統(tǒng)處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)時，首先，將當(dāng)前時刻作為電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù) 據(jù)所對應(yīng)的時刻心，然后，對電力系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治觯籴槍Ω鱾€計(jì)算節(jié) 點(diǎn)，分別將各個計(jì)算節(jié)點(diǎn)在(tr-At)時刻至tr時刻之間的頻率平均值作為該計(jì)算節(jié)點(diǎn)的穩(wěn) 態(tài)頻率，并將所有計(jì)算節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)頻率的平均值作為電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)頻率fr，針對各個注入節(jié)點(diǎn)，分別將各個注入節(jié)點(diǎn)有功/無功在(tr-At)時刻至tr時刻之間的平均值作為該注入節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)有功/無功，針對各個節(jié)點(diǎn)，分別將各個節(jié)點(diǎn)電壓在(tr-At)時刻至tr時刻之間的平均值作為該節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)電壓，最后，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼澳Ｐ团c參數(shù)、fr、各個注入節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)有功/無功和各節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)電壓生成電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)，并將包括等值發(fā) 電機(jī)節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)有功之和作為電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的發(fā)電機(jī)有功出力之和Pg. sum. r ;
[0042] 所述注入節(jié)點(diǎn)包括發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)、等值發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)、負(fù)荷節(jié)點(diǎn)、等值負(fù)荷節(jié)點(diǎn)和無功設(shè)備接入節(jié)點(diǎn)；
[0043] 所述安全穩(wěn)定預(yù)防控制在線決策計(jì)算是指當(dāng)電力系統(tǒng)處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)且最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的tr與當(dāng)前時刻之間的時長小于At時，記所有需要防御的預(yù)想故障集為F，針對F，基于最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)，考慮保護(hù)、安自裝置和AGC/AVC的控制模型及參數(shù)，W滿足F中各個預(yù)想故障發(fā)生后電力系統(tǒng) 都能保持暫態(tài)安全穩(wěn)定、動態(tài)安全穩(wěn)定和靜態(tài)安全穩(wěn)定進(jìn)行優(yōu)化決策計(jì)算，若在安全穩(wěn)定預(yù)防控制在線決策計(jì)算過程中電力系統(tǒng)不處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)，則中止安全穩(wěn)定預(yù)防控制在線決策計(jì)算；
[0044] 其中，對于靜態(tài)安全穩(wěn)定約束可W通過設(shè)置不同安全穩(wěn)定口檻值W區(qū)分對實(shí)時性要求高(秒級)靜態(tài)安全穩(wěn)定問題(例如嚴(yán)重過載)和對實(shí)時要求不太高(分鐘級）的靜態(tài)安全穩(wěn)定問題(例如輕微過載），安全穩(wěn)定預(yù)防控制在線決策計(jì)算可W設(shè)置為只保障暫態(tài)安全穩(wěn)定、動態(tài)安全穩(wěn)定和對實(shí)時性要求高的靜態(tài)安全穩(wěn)定，也可設(shè)置為要保障暫態(tài)安全穩(wěn)定、動態(tài)安全穩(wěn)定和對實(shí)時性要求不太高的靜態(tài)安全穩(wěn)定；
[0045] 所述安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策計(jì)算是指當(dāng)電力系統(tǒng)處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)且最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的tr與當(dāng)前時刻之間的時長小于A t時，針對F中各個預(yù)想故障，分別基于最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)，W滿足相應(yīng)的預(yù)想故障下暫態(tài)和動態(tài)過程結(jié)束后過渡到準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)時電力系統(tǒng)都能保持輸電斷面有功越限安全、設(shè)備過載安全、母線電壓越限安全和電網(wǎng)頻率越限安全進(jìn)行優(yōu)化決策計(jì)算，若在安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策計(jì)算過程中電力系統(tǒng)不處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)，則中止安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策計(jì)算；
[0046] 針對F中某個預(yù)想故障的安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策計(jì)算流程如圖1所示。
[0047] 圖1步驟1:基于最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)，針對預(yù)想故障進(jìn)行考慮保護(hù)、安自裝置和AGC/AVC控制模型及參數(shù)的時域仿真，直至仿真到各個計(jì)算節(jié)點(diǎn)頻率動態(tài)過程中相鄰的極大值與極小值之差都小于設(shè)定值A(chǔ)f時，終止時域仿真，得到各個計(jì)算節(jié) 點(diǎn)的頻率動態(tài)過程、各個注入節(jié)點(diǎn)的有功/無功動態(tài)過程、各個輸電設(shè)備的有功動態(tài)過程和各個節(jié)點(diǎn)的電壓動態(tài)過程，進(jìn)入步驟2);
[0048] 所述輸電設(shè)備包括線路和變壓器；
[0049] 圖1步驟2:針對各個計(jì)算節(jié)點(diǎn)，分別將各個計(jì)算節(jié)點(diǎn)頻率動態(tài)過程結(jié)束前的極大值與極小值二者的平均值作為考慮預(yù)想故障后該計(jì)算節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)頻率，再將所有計(jì)算節(jié)點(diǎn) 的穩(wěn)態(tài)頻率的平均值作為考慮預(yù)想故障后電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)頻率fe;針對各個注入節(jié)點(diǎn)，分別將各個注入節(jié)點(diǎn)有功/無功動態(tài)過程結(jié)束前的極大值與極小值二者的平均值作為考慮預(yù) 想故障后該注入節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)有功/無功，并將包括等值發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的發(fā) 電機(jī)穩(wěn)態(tài)有功之和記為化.sum. e;針對各個輸電設(shè)備，分別將各個輸電設(shè)備有功動態(tài)過程結(jié) 束前的極大值與極小值二者的平均值作為考慮預(yù)想故障后該輸電設(shè)備的穩(wěn)態(tài)有功，再針對各個用于安全穩(wěn)定監(jiān)視的輸電通道，分別將各個輸電通道中所有輸電設(shè)備的穩(wěn)態(tài)有功之和作為考慮預(yù)想故障后該輸電通道的穩(wěn)態(tài)有功;針對各個節(jié)點(diǎn)，分別將各個節(jié)點(diǎn)電壓動態(tài)過程結(jié)束前的極大值與極小值二者的平均值作為考慮預(yù)想故障后該節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)電壓，進(jìn)入步驟3);
[0050] 圖1步驟3:根據(jù)考慮預(yù)想故障后各個注入節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)有功/無功和預(yù)想故障后電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼澳Ｐ团c參數(shù)，建立電力系統(tǒng)的潮流方程，進(jìn)入步驟4);
[0051] 圖1步驟4:通過求解公式（1)表示的優(yōu)化函數(shù)，計(jì)算出針對最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn) 穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的tr時刻該預(yù)想故障的安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策。
[0化2]
[0053]公式（1)中，I為包括等值發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)中預(yù)先設(shè)置的發(fā)電機(jī)有功可控節(jié)點(diǎn)的總數(shù)，抗.1、A化.I分別為第i個發(fā)電機(jī)有功可控節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)單位有功調(diào)整代價和發(fā)電機(jī)有功變化量，J為包括等值負(fù)荷節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)中預(yù)先設(shè)置的負(fù)荷可控節(jié)點(diǎn) 的總數(shù)，Cu、A Pl.j分別為第j個負(fù)荷可控節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷單位有功調(diào)整代價和負(fù)荷有功變化量，？〇.1.〇.6、？〇.1."3、.6、？〇.1."1。.6分別為預(yù)想故障后第1個發(fā)電機(jī)有功可控節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài) 有功、發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)有功在設(shè)定的時長At。(通常設(shè)置為3分鐘）內(nèi)可控區(qū)間的上限和發(fā)電機(jī) 穩(wěn)態(tài)有功在At。內(nèi)可控區(qū)間的下限，PL.i.0.e、PL.i.min.e分別為預(yù)想故障后第j個負(fù)荷可控節(jié)點(diǎn) 的負(fù)荷穩(wěn)態(tài)有功和負(fù)荷穩(wěn)態(tài)有功在At。內(nèi)可控區(qū)間的下限，K為電網(wǎng)中的輸電設(shè)備數(shù)，Pk.O.e 為預(yù)想故障后第k個輸電設(shè)備的穩(wěn)態(tài)有功，Pk.LMT為第k個輸電設(shè)備的穩(wěn)態(tài)有功限額，Sk. C.i.e 為基于步驟3)潮流方程計(jì)算出的第i個發(fā)電機(jī)有功可控節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)有功對第k個輸電設(shè) 備有功的靈敏度，Sk.L.j.e為基于步驟3)潮流方程計(jì)算出的第j個負(fù)荷可控節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷有功對第k個輸電設(shè)備有功的靈敏度，M為用于安全穩(wěn)定監(jiān)視的輸電通道數(shù)，Nm為第m個用于安全穩(wěn)定監(jiān)視的輸電通道中的輸電設(shè)備數(shù)，Pm.日.e、Pm.LMT.e P'm.LMT.e分別為預(yù)想故障后第m個用于安全穩(wěn)定監(jiān)視的輸電通道的穩(wěn)態(tài)有功、正向安全穩(wěn)定限額和反向安全穩(wěn)定限額，Sm. n. C. i. e為基于步驟3)潮流方程計(jì)算出的第i個發(fā)電機(jī)有功可控節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)有功對第m個用于安全穩(wěn)定監(jiān)視的輸電通道中第n個輸電設(shè)備有功的靈敏度，Sm.n.L.i.e為基于步驟3)潮流方程計(jì)算出的第j個負(fù)荷可控節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷有功對第m個用于安全穩(wěn)定監(jiān)視的輸電通道中第n個輸電設(shè) 備有功的靈敏度，PG.sum.r、fr分別為與最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的口0.3。111.沸'。片,.1?、片,.。。分別為電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)頻率越限安全的下限和上限，巧1考慮仿真與實(shí)際動態(tài)過程存在差異而設(shè)定的參數(shù)（可W根據(jù)電網(wǎng)最近發(fā)生大功率缺失故障的分析計(jì)算得到，假設(shè)故障后過渡到準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)時的電網(wǎng)實(shí)際頻率與故障前實(shí)際頻率的差值為a,針對該大功率缺失故障的仿真得到的電網(wǎng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)頻率與故障前實(shí)際頻率的頻差為b，則A通常設(shè)置為a/ b ) ,X為預(yù)先設(shè)置的無功可枉點(diǎn)數(shù),Qx. 0. e、A Qx、Qx.min. e、Qx.max. e分別為預(yù)想故P早后束X個無功可控節(jié)點(diǎn)的無功設(shè)備的穩(wěn)態(tài)無功、穩(wěn)態(tài)無功變化量、穩(wěn)態(tài)無功最小值和穩(wěn)態(tài)無功最大值， B為電網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)，Vb.0.e、Vb.l?.e、化.up.e分別為預(yù)想故障后第b個節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)電壓、穩(wěn)態(tài)電壓下限和穩(wěn)態(tài)電壓上限，Svq.b.x.e為基于步驟3)潮流方程計(jì)算出的第X個無功可控節(jié)點(diǎn)的無功設(shè)備的無功對第b個節(jié)點(diǎn)電壓的靈敏度；
[0054] 所述輸電設(shè)備的穩(wěn)態(tài)有功限額是指根據(jù)輸電設(shè)備的過載電流限額和額定電壓，按指定功率因數(shù)計(jì)算出的穩(wěn)態(tài)有功。
[0055] 所述安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策計(jì)算是指當(dāng)電力系統(tǒng)處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)且最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的tr與當(dāng)前時刻之間的時長小于At時，基于最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)，W滿足電力系統(tǒng)都能保持輸電斷面有功越限安全、設(shè)備過載安全、母線電壓越限安全和電網(wǎng)頻率越限安全而進(jìn)行的優(yōu)化決策計(jì)算，若在安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策計(jì)算過程中電力系統(tǒng)不處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)，則中止安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策計(jì)算；
[0056] 針對安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策計(jì)算流程如圖2所示：
[0057] 圖2步驟1:根據(jù)最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)，建立電力系統(tǒng)的潮流方程，進(jìn)入步驟2;
[0058] 圖2步驟2:通過求解公式(2)表示的優(yōu)化函數(shù)，計(jì)算出針對最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn) 穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的tr時刻電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策。
[0化9]
[0060]公式(2)中，I為包括等值發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)中預(yù)先設(shè)置的發(fā)電機(jī)有功可控節(jié)點(diǎn)的總數(shù)，抗.1、A化.1分別為第i個發(fā)電機(jī)有功可控節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)單位有功調(diào)整代價和發(fā)電機(jī)有功變化量，J為包括等值負(fù)荷節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)中預(yù)先設(shè)置的負(fù)荷可控節(jié)點(diǎn) 的總數(shù)，Cu、A Pl.j分別為第j個負(fù)荷可控節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷單位有功調(diào)整代價和負(fù)荷有功變化量，Pc.i.O、Pc.i.max、Pc.i.min分別為第i個發(fā)電機(jī)有功可控節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)有功、發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài) 有功在A tc內(nèi)可控區(qū)間的上限和發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)有功在A tc內(nèi)可控區(qū)間的下限，Pl. i. 0、Pl. i.min分別為第j個負(fù)荷可控節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷穩(wěn)態(tài)有功和負(fù)荷穩(wěn)態(tài)有功在At。內(nèi)可控區(qū)間的下限，K為電網(wǎng)中的輸電設(shè)備數(shù)，Pk. 0為第k個輸電設(shè)備的穩(wěn)態(tài)有功，Pk.LMT為第k個輸電設(shè)備的穩(wěn)態(tài)有功限額，Sk.G.i為基于步驟1)潮流方程計(jì)算出的第i個發(fā)電機(jī)有功可控節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)有功對第k個輸電設(shè)備有功的靈敏度，Sk.U為基于步驟1)潮流方程計(jì)算出的第j個負(fù)荷可控節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷有功對第k個輸電設(shè)備有功的靈敏度，M為用于安全穩(wěn)定監(jiān)視的輸電通道數(shù)，Nm為第m個用于安全穩(wěn)定監(jiān)視的輸電通道中的輸電設(shè)備數(shù)，Pm. 0、Pm. LMtP V LMT分別為第m個用于安全穩(wěn)定監(jiān) 視的輸電通道的穩(wěn)態(tài)有功、正向安全穩(wěn)定限額和反向安全穩(wěn)定限額，Sm.n.C.i為基于步驟1) 潮流方程計(jì)算出的第i個發(fā)電機(jī)有功可控節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)有功對第m個用于安全穩(wěn)定監(jiān)視的輸電通道中第n個輸電設(shè)備有功的靈敏度，Sm.n.L.i為基于步驟1)潮流方程計(jì)算出的第j個負(fù) 荷可控節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷有功對第m個用于安全穩(wěn)定監(jiān)視的輸電通道中第n個輸電設(shè)備有功的靈敏度，PG.sum.r、fr分別為與最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的PG.sum.r和fr， PG.sum.r.oJr.O分別為與前一次生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的化.sum.r和fr， fcr.lDw、fcr.up分別為電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)頻率越限安全的下限和上限，X為預(yù)先設(shè)置的無功可控節(jié)點(diǎn)數(shù)， Qx.O、A Qx、Qx.min、Qx.max分別為束X個無功可枉點(diǎn)的無功設(shè)備的穩(wěn)態(tài)無功、穩(wěn)態(tài)無功變化重、穩(wěn)態(tài)無功最小值和穩(wěn)態(tài)無功最大值，B為電網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)，化.〇、￥6.1?、￥6.。。分別為第6個節(jié)點(diǎn) 的穩(wěn)態(tài)電壓、穩(wěn)態(tài)電壓下限和穩(wěn)態(tài)電壓上限，Svq.b.x為基于步驟1)潮流方程計(jì)算出的第X個無功可控節(jié)點(diǎn)的無功設(shè)備的無功對第b個節(jié)點(diǎn)電壓的靈敏度。
[0061 ]所述控制決策選擇的流程如圖3所示。
[0062] 圖3中步驟1:若安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策計(jì)算的最新決策結(jié)果中有控制措施且電力系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行時刻與安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策計(jì)算的最新決策結(jié)果所基于的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的tr之間的時長小于設(shè)定值A(chǔ)ti(通常設(shè)置為30s)，則將安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策計(jì)算的最新決策結(jié)果作為用于執(zhí)行的控制決策，結(jié)束本次控制決策的選擇，否則，進(jìn)入步驟2;
[0063] 圖3中步驟2:若F中某個預(yù)想故障的發(fā)生時刻tf與安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策計(jì)算中該預(yù)想故障的最新決策結(jié)果所基于的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的tr之間的時長小于設(shè)定值A(chǔ) t2(通常設(shè)置為2分鐘)且tr早于tf，則將安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策計(jì)算中該預(yù)想故障的最新決策結(jié)果作為用于執(zhí)行的控制決策，結(jié)束本次控制決策的選擇，否則，進(jìn)入步驟3;
[0064] 圖3中步驟3:若電力系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行時刻與安全穩(wěn)定預(yù)防控制在線決策計(jì)算的最新決策結(jié)果所基于的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的tr之間的時長小于設(shè)定值A(chǔ) t3 (通常設(shè)置為5分鐘），則將安全穩(wěn)定預(yù)防控制在線決策計(jì)算的最新決策結(jié)果作為用于執(zhí)行的控制決策，結(jié)束本次控制決策的選擇，否則，認(rèn)為不需要對電力系統(tǒng)采取控制措施，結(jié)束本次控制決策的選擇。
[0065] 所述電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)識別、電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)生成、安全穩(wěn) 定預(yù)防控制在線決策計(jì)算、安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策計(jì)算、安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策計(jì)算和控制決策選擇在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中分別按循環(huán)執(zhí)行的模式獨(dú)立運(yùn)行。
[0066] 需要進(jìn)一步說明的是:對于異步聯(lián)網(wǎng)的電力系統(tǒng)，需要針對各個同步電網(wǎng)分別進(jìn) 行上述處理，并計(jì)及同步電網(wǎng)之間直流系統(tǒng)換流站功率調(diào)整對送端同步電網(wǎng)和受端同步電網(wǎng)安全穩(wěn)定的影響。
[0067] 雖然本發(fā)明已W較佳實(shí)施例公開如上，但實(shí)施例并不是用來限定本發(fā)明的。在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，所做的任何等效變化或潤飾，同樣屬于本發(fā)明之保護(hù)范圍。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)W本申請的權(quán)利要求所界定的內(nèi)容為標(biāo)準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定在線綜合防御方法，其特征在于，包括電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)識別、電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)生成、安全穩(wěn)定預(yù)防控制在線決策計(jì)算、安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策計(jì)算、安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策計(jì)算和控制決策選擇，其中：所述電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)識別是指若在設(shè)定時長A t內(nèi)電力系統(tǒng)中各母線頻率的波動幅度都小于設(shè)定值A(chǔ) f，則將當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)識別為電力系統(tǒng)處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)，否貝1J，將當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)識別為電力系統(tǒng)不處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)；所述電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)生成是指當(dāng)電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)識別的結(jié)果為電力系統(tǒng)處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)時，首先，將當(dāng)前時刻作為電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù) 所對應(yīng)的時刻tr，然后，對電力系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?，再針對各個計(jì)算節(jié) 點(diǎn)，分別將各個計(jì)算節(jié)點(diǎn)在(tr-At)時刻至tr時刻之間的頻率平均值作為該計(jì)算節(jié)點(diǎn)的穩(wěn) 態(tài)頻率，并將所有計(jì)算節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)頻率的平均值作為電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)頻率fr，針對各個注入節(jié)點(diǎn)，分別將各個注入節(jié)點(diǎn)有功/無功在(tr- Δ t)時刻至tr時刻之間的平均值作為該注入節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)有功/無功，針對各個節(jié)點(diǎn)，分別將各個節(jié)點(diǎn)電壓在(tr- Δ t )時刻至tr時刻之間的平均值作為該節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)電壓，最后，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼澳Ｐ团c參數(shù)、fr、各個注入節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)有功/無功和各節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)電壓生成電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)，并將包括等值發(fā) 電機(jī)節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)有功之和作為電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的發(fā)電機(jī)有功出力之和Pg. sum. r ; 所述注入節(jié)點(diǎn)包括發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)、等值發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)、負(fù)荷節(jié)點(diǎn)、等值負(fù)荷節(jié)點(diǎn)和無功設(shè)備接入節(jié)點(diǎn)；所述安全穩(wěn)定預(yù)防控制在線決策計(jì)算是指當(dāng)電力系統(tǒng)處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)且最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的tr與當(dāng)前時刻之間的時長小于At時，記所有需要防御的預(yù)想故障集為F，針對F，基于最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)，考慮保護(hù)、安自裝置和AGC/AVC的控制模型及參數(shù)，W滿足F中各個預(yù)想故障發(fā)生后電力系統(tǒng)都能保持暫態(tài)安全穩(wěn)定、動態(tài)安全穩(wěn)定和靜態(tài)安全穩(wěn)定進(jìn)行優(yōu)化決策計(jì)算，若在安全穩(wěn)定預(yù)防控制在線決策計(jì)算過程中電力系統(tǒng)不處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)，則中止安全穩(wěn)定預(yù)防控制在線決策計(jì)算；所述安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策計(jì)算是指當(dāng)電力系統(tǒng)處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)且最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的tr與當(dāng)前時刻之間的時長小于Δ t時，針對F 中各個預(yù)想故障，分別基于最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)，W滿足相應(yīng)的預(yù)想故障下暫態(tài)和動態(tài)過程結(jié)束后過渡到準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)時電力系統(tǒng)都能保持輸電斷面有功越限安全、設(shè)備過載安全、母線電壓越限安全和電網(wǎng)頻率越限安全進(jìn)行優(yōu)化決策計(jì)算，若在安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策計(jì)算過程中電力系統(tǒng)不處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)，則中止安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策計(jì)算；所述安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策計(jì)算是指當(dāng)電力系統(tǒng)處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)且最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的tr與當(dāng)前時刻之間的時長小于At時，基于最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)，W滿足電力系統(tǒng)都能保持輸電斷面有功越限安全、設(shè)備過載安全、母線電壓越限安全和電網(wǎng)頻率越限安全進(jìn)行優(yōu)化決策計(jì)算，若在安全穩(wěn) 定緊急控制實(shí)時決策計(jì)算過程中電力系統(tǒng)不處于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)，則中止安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策計(jì)算；所述控制決策選擇包括w下步驟： 1) 若安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策計(jì)算的最新決策結(jié)果中有控制措施且電力系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行時刻與安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策計(jì)算的最新決策結(jié)果所基于的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn) 行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的tr之間的時長小于設(shè)定值A(chǔ)tl，則將安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策計(jì)算的最新決策結(jié)果作為用于執(zhí)行的控制決策，結(jié)束本次控制決策的選擇，否則，進(jìn)入步驟2); 2) 若F中某個預(yù)想故障的發(fā)生時刻tf與安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策計(jì)算中該預(yù)想故障的最新決策結(jié)果所基于的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的tr之間的時長小于設(shè) 定值且tr早于tf，則將安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策計(jì)算中該預(yù)想故障的最新決策結(jié) 果作為用于執(zhí)行的控制決策，結(jié)束本次控制決策的選擇，否則，進(jìn)入步驟3); 3) 若電力系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行時刻與安全穩(wěn)定預(yù)防控制在線決策計(jì)算的最新決策結(jié)果所基于的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的tr之間的時長小于設(shè)定值A(chǔ)t3,則將安全穩(wěn)定預(yù)防控制在線決策計(jì)算的最新決策結(jié)果作為用于執(zhí)行的控制決策，結(jié)束本次控制決策的選擇，否則，認(rèn)為不需要對電力系統(tǒng)采取控制措施，結(jié)束本次控制決策的選擇；所述電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)識別、電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)生成、安全穩(wěn)定預(yù) 防控制在線決策計(jì)算、安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策計(jì)算、安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策計(jì) 算和控制決策選擇在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中分別按循環(huán)執(zhí)行的模式獨(dú)立運(yùn)行。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定在線綜合防御方法，其特征在于，所述安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策計(jì)算，針對F中各個預(yù)想故障，分別進(jìn)行如下步驟的計(jì)算： A-1)基于最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)，針對預(yù)想故障進(jìn)行考慮保護(hù)、安自裝置和AGC/AVC控制模型及參數(shù)的時域仿真，直至仿真到各個計(jì)算節(jié)點(diǎn)頻率動態(tài)過程中相鄰的極大值與極小值之差都小于設(shè)定值A(chǔ) f時，終止時域仿真，得到各個計(jì)算節(jié)點(diǎn)的頻率動態(tài)過程、各個注入節(jié)點(diǎn)的有功/無功動態(tài)過程、各個輸電設(shè)備的有功動態(tài)過程和各個節(jié)點(diǎn) 的電壓動態(tài)過程，進(jìn)入步驟A-2); 所述輸電設(shè)備包括線路和變壓器； A-2)針對各個計(jì)算節(jié)點(diǎn)，分別將計(jì)算各個節(jié)點(diǎn)頻率動態(tài)過程結(jié)束前的極大值與極小值二者的平均值作為考慮預(yù)想故障后該計(jì)算節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)頻率，再將所有計(jì)算節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)頻率的平均值作為考慮預(yù)想故障后電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)頻率fe;針對各個注入節(jié)點(diǎn)，分別將各個注入節(jié)點(diǎn)有功/無功動態(tài)過程結(jié)束前的極大值與極小值二者的平均值作為考慮預(yù)想故障后該注入節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)有功/無功，并將包括等值發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)有功之和記為化.sum.e;針對各個輸電設(shè)備，分別將各個輸電設(shè)備有功動態(tài)過程結(jié)束前的極大值與極小值二者的平均值作為考慮預(yù)想故障后該輸電設(shè)備的穩(wěn)態(tài)有功，再針對各個用于安全穩(wěn)定監(jiān)視的輸電通道，分別將各個輸電通道中所有輸電設(shè)備的穩(wěn)態(tài)有功之和作為考慮預(yù) 想故障后該輸電通道的穩(wěn)態(tài)有功;針對各個節(jié)點(diǎn)，分別將各個節(jié)點(diǎn)電壓動態(tài)過程結(jié)束前的極大值與極小值二者的平均值作為考慮預(yù)想故障后該節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)電壓，進(jìn)入步驟A-3); A-3)根據(jù)考慮預(yù)想故障后各個注入節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)有功/無功和預(yù)想故障后電力系統(tǒng)的網(wǎng) 絡(luò)拓?fù)浼澳Ｐ团c參數(shù)，建立電力系統(tǒng)的潮流方程，進(jìn)入步驟A-4); A-4)通過求解公式（1)表示的優(yōu)化函數(shù)，計(jì)算出針對最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的tr時刻該預(yù)想故障的安全穩(wěn)定緊急控制在線預(yù)決策：公式（1)中，I為包括等值發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)中預(yù)先設(shè)置的發(fā)電機(jī)有功可控節(jié)點(diǎn)的總數(shù)，Cg.i、APg.i分別為第i個發(fā)電機(jī)有功可控節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)單位有功調(diào)整代價和發(fā) 電機(jī)有功變化量，J為包括等值負(fù)荷節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)中預(yù)先設(shè)置的負(fù)荷可控節(jié)點(diǎn)的總數(shù)，分別為第j個負(fù)荷可控節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷單位有功調(diào)整代價和負(fù)荷有功變化量， Pc.i.0.e、PG.i."ax.e、PG.i."in.e分別為預(yù)想故障后第i個發(fā)電機(jī)有功可控節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)有功、發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)有功在設(shè)定的時長A tc內(nèi)可控區(qū)間的上限和發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)有功在Δ tc內(nèi)可控區(qū)間的下限，？^1.0.6、？^1."1。.6分別為預(yù)想故障后第^'個負(fù)荷可控節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷穩(wěn)態(tài)有功和負(fù) 荷穩(wěn)態(tài)有功在At。內(nèi)可控區(qū)間的下限，K為電網(wǎng)中的輸電設(shè)備數(shù)，Pk.O.e為預(yù)想故障后第k個輸電設(shè)備的穩(wěn)態(tài)有功，Pk.U?T為第k個輸電設(shè)備的穩(wěn)態(tài)有功限額，Sk.G.i.e為基于步驟A-3)潮流方程計(jì)算出的第i個發(fā)電機(jī)有功可控節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)有功對第k個輸電設(shè)備有功的靈敏度， Sk.L.j.e為基于步驟A-3)潮流方程計(jì)算出的第j個負(fù)荷可控節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷有功對第k個輸電設(shè) 備有功的靈敏度，Μ為用于安全穩(wěn)定監(jiān)視的輸電通道數(shù)，Nm為第m個用于安全穩(wěn)定監(jiān)視的輸電通道中的輸電設(shè)備數(shù)，Pm.日.6、?"丄1?了.6、？'"丄1?了.6分別為預(yù)想故障后第111個用于安全穩(wěn)定監(jiān)視的輸電通道的穩(wěn)態(tài)有功、正向安全穩(wěn)定限額和反向安全穩(wěn)定限額，Sm.n.C.i.e為基于步驟A-3) 潮流方程計(jì)算出的第i個發(fā)電機(jī)有功可控節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)有功對第m個用于安全穩(wěn)定監(jiān)視的輸電通道中第η個輸電設(shè)備有功的靈敏度，Sm.n丄.i.e為基于步驟A-3)潮流方程計(jì)算出的第j 個負(fù)荷可控節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷有功對第m個用于安全穩(wěn)定監(jiān)視的輸電通道中第η個輸電設(shè)備有功的靈敏度，PG.sum.r、fr分別為與最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的PG.sum.r和民，片,.1?、片,.^分別為電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)頻率越限安全的下限和上限，人為考慮仿真與實(shí)際動態(tài)過程存在差異而設(shè)走的參數(shù),Χ為預(yù)先設(shè)置的無功可枉~P點(diǎn)數(shù),Qx. O.e、Δ Qx、Qx.min. e、Qx.max. e分別為預(yù)想故障后第X個無功可控節(jié)點(diǎn)的無功設(shè)備的穩(wěn)態(tài)無功、穩(wěn)態(tài)無功變化量、穩(wěn)態(tài)無功最小值和穩(wěn)態(tài)無功最大值，B為電網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)，Vb.0.e、Vb.l?.e、化.up.e分別為預(yù)想故障后第b個節(jié)點(diǎn) 的穩(wěn)態(tài)電壓、穩(wěn)態(tài)電壓下限和穩(wěn)態(tài)電壓上限，Svq.b.x.e為基于步驟A-3)潮流方程計(jì)算出的第X 個無功可控節(jié)點(diǎn)的無功設(shè)備的無功對第b個節(jié)點(diǎn)電壓的靈敏度；所述輸電設(shè)備的穩(wěn)態(tài)有功限額是指根據(jù)輸電設(shè)備的過載電流限額和額定電壓，按指定功率因數(shù)計(jì)算出的穩(wěn)態(tài)有功。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定在線綜合防御方法，其特征在于，針對安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策計(jì)算包括如下步驟： B-1)根據(jù)最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)，建立電力系統(tǒng)的潮流方程，進(jìn)入步驟B-2); 2)通過求解公式(2)表示的優(yōu)化函數(shù)，計(jì)算出針對最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的tr時刻電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定緊急控制實(shí)時決策：公式(2)中，I為包括等值發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)中預(yù)先設(shè)置的發(fā)電機(jī)有功可控節(jié)點(diǎn)的總數(shù)，Cg.i、APg.i分別為第i個發(fā)電機(jī)有功可控節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)單位有功調(diào)整代價和發(fā) 電機(jī)有功變化量，J為包括等值負(fù)荷節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)中預(yù)先設(shè)置的負(fù)荷可控節(jié)點(diǎn)的總數(shù)，Cu、APl.j分別為第j個負(fù)荷可控節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷單位有功調(diào)整代價和負(fù)荷有功變化量， ?0.:1.0、化.:1.11131、？0.:1.111山分別為第1個發(fā)電機(jī)有功可控節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)有功、發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)有功在A tc內(nèi)可控區(qū)間的上限和發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)有功在Δ tc內(nèi)可控區(qū)間的下限，Pl. i. 0、Pl. i.min分別為第j個負(fù)荷可控節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷穩(wěn)態(tài)有功和負(fù)荷穩(wěn)態(tài)有功在Δ t。內(nèi)可控區(qū)間的下限，Κ為電網(wǎng) 中的輸電設(shè)備數(shù)，Pk.o為第k個輸電設(shè)備的穩(wěn)態(tài)有功，Pk.u?T為第k個輸電設(shè)備的穩(wěn)態(tài)有功限額，Sk.G.i為基于步驟B-1)潮流方程計(jì)算出的第i個發(fā)電機(jī)有功可控節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)有功對第k 個輸電設(shè)備有功的靈敏度，Sk.u為基于步驟B-1)潮流方程計(jì)算出的第j個負(fù)荷可控節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷有功對第k個輸電設(shè)備有功的靈敏度，Μ為用于安全穩(wěn)定監(jiān)視的輸電通道數(shù)，Nm為第m個用于安全穩(wěn)定監(jiān)視的輸電通道中的輸電設(shè)備數(shù)，Pm.日、Pm. LMT、P ' m. LMT分別為第m個用于安全穩(wěn) 定監(jiān)視的輸電通道的穩(wěn)態(tài)有功、正向安全穩(wěn)定限額和反向安全穩(wěn)定限額，Sm.n.C.i為基于步驟B-1)潮流方程計(jì)算出的第i個發(fā)電機(jī)有功可控節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)有功對第m個用于安全穩(wěn)定監(jiān)視的輸電通道中第η個輸電設(shè)備有功的靈敏度，Sm.n.L.i為基于步驟B-1)潮流方程計(jì)算出的第j個負(fù)荷可控節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷有功對第m個用于安全穩(wěn)定監(jiān)視的輸電通道中第η個輸電設(shè)備有功的靈敏度，PG.sum.r、fr分別為與最新生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的 PG.sum.r和fr，PG.sum.r.O、fr.O分別為與前一次生成的電力系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行斷面數(shù)據(jù)所對應(yīng)的 PG.sum.r和fr，fcr.l?、fcr.up分別為電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)頻率越限安全的下限和上限，X為預(yù)先設(shè)置的無功可控節(jié)點(diǎn)數(shù)，Qx. 0、A Qx、Qx.min、Qx.max分別為第X個無功可控節(jié)點(diǎn)的無功設(shè)備的穩(wěn)態(tài)無功、穩(wěn)態(tài) 無功變化量、穩(wěn)態(tài)無功最小值和穩(wěn)態(tài)無功最大值，B為電網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)，化.0、化.l?、化.up分別為第b個節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)電壓、穩(wěn)態(tài)電壓下限和穩(wěn)態(tài)電壓上限，Svq.b.x為基于步驟B-1)潮流方程計(jì)算出的第X個無功可控節(jié)點(diǎn)的無功設(shè)備的無功對第b個節(jié)點(diǎn)電壓的靈敏度。
【文檔編號】H02J3/00GK106099906SQ201610316938
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月13日
【發(fā)明人】徐泰山, 任先成, 羅建裕, 王亮, 馮長有, 李海峰, 曹路, 金丁, 金一丁, 劉韶峰, 鄭亮, 周海鋒
【申請人】國電南瑞科技股份有限公司, 國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 國家電網(wǎng)公司華東分部, 南京南瑞集團(tuán)公司

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