電力系統(tǒng)主動(dòng)解列策略及脆弱性研究.pdf

1、隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜,由系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)造成的不可預(yù)測(cè)的脆弱隱患也越來(lái)越大,這些隱患可能造成互聯(lián)系統(tǒng)失步振蕩和連鎖故障,進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰,最終造成災(zāi)難性的大面積停電。主動(dòng)解列是針對(duì)隱患造成電網(wǎng)巨變情況下緊急控制失敗后的應(yīng)急措施,及時(shí)主動(dòng)將系統(tǒng)靈活地分裂為兩個(gè)或多個(gè)孤立穩(wěn)定運(yùn)行的孤島,阻止連鎖故障的蔓延,是保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的最后一道防線。基于薄弱環(huán)節(jié)分析的系統(tǒng)脆弱性研究是是為發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的薄弱點(diǎn),并采取相應(yīng)的措施,增強(qiáng)電網(wǎng)

2、抗破壞的能力,是排除隱患的一種有效預(yù)防措施;主動(dòng)解列研究和薄弱環(huán)節(jié)分析,已引起業(yè)界廣泛重視,對(duì)應(yīng)對(duì)和預(yù)防隱患發(fā)生乃至對(duì)建設(shè)以靈活和堅(jiān)強(qiáng)為特點(diǎn)的智能電網(wǎng)具有重要意義?；诖?本文主要做了如下幾個(gè)方面的工作:
　　第一,本文提出了基于主從問(wèn)題交替求解電力系統(tǒng)最優(yōu)主動(dòng)解列斷面的新策略。該策略將完整主動(dòng)解列斷面求解模型轉(zhuǎn)化為主從問(wèn)題;主問(wèn)題為圖的最優(yōu)平衡分割問(wèn)題,從問(wèn)題為最優(yōu)潮流的調(diào)度問(wèn)題,主從問(wèn)題之間通過(guò)節(jié)點(diǎn)負(fù)荷的調(diào)節(jié)量實(shí)現(xiàn)耦合。圖的最

3、優(yōu)平衡分割問(wèn)題實(shí)際上就是含約束的圖背包問(wèn)題,采用相應(yīng)背包擴(kuò)展算法求解。最優(yōu)潮流問(wèn)題有完整的交流最優(yōu)潮流和簡(jiǎn)化的直流最優(yōu)潮流,本文分別采用兩種最優(yōu)潮流模型進(jìn)行求解,并進(jìn)行比較。算例表明,基于主從問(wèn)題交替的方法能減少負(fù)荷的切除量,而且從問(wèn)題采用直流最優(yōu)潮流的交替優(yōu)化能在較短時(shí)間內(nèi)得到切負(fù)荷較少的解列策略。
　　第二,本文利用優(yōu)化策略來(lái)辨識(shí)系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié),采用斷開最少線路造成嚴(yán)重?fù)p失作為薄弱環(huán)節(jié)的評(píng)價(jià)指標(biāo),建立雙層優(yōu)化模型,外層優(yōu)化問(wèn)題

4、是線路的開斷組合,而內(nèi)層優(yōu)化問(wèn)題是最優(yōu)潮流問(wèn)題。針對(duì)雙層優(yōu)化模型,利用內(nèi)層最優(yōu)潮流問(wèn)題的KKT條件將雙層優(yōu)化模型轉(zhuǎn)化成單層優(yōu)化問(wèn)題,基于KKT乘子的分析將原系統(tǒng)分為發(fā)電富裕區(qū)和負(fù)荷富裕區(qū),然后利用基于網(wǎng)絡(luò)阻塞的近似方法求得系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)。
　　最后,開發(fā)了協(xié)調(diào)解列在線分析研究軟件,在 Windows環(huán)境開發(fā)人機(jī)交互界面,在Linux服務(wù)器開發(fā)了具有潮流計(jì)算、主動(dòng)解列計(jì)算、直流最優(yōu)潮流計(jì)算等核心功能的服務(wù)程序,并實(shí)現(xiàn)客戶端與服務(wù)器的