專利名稱：：一種增強(qiáng)電網(wǎng)輸送能力的應(yīng)急調(diào)度方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種增強(qiáng)電網(wǎng)輸送能力的應(yīng)急調(diào)度方法，特別涉及考慮靜態(tài)安全約束和暫態(tài)穩(wěn)定約束的一種增強(qiáng)電網(wǎng)輸送能力的應(yīng)急調(diào)度方法，屬于電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：電力系統(tǒng)中，負(fù)荷中心(如北京)經(jīng)常遠(yuǎn)離發(fā)電聚集區(qū)(如山西)，這時(shí)往往需要利用多條輸電線路組成的輸電斷面將電力輸送到負(fù)荷中心。極限傳輸容量是指滿足電力系統(tǒng)各種安全約束的情況下，輸電斷面能夠傳輸?shù)淖畲蠊β剩潜碚麟娋W(wǎng)安全性的重要指標(biāo)。在實(shí)際電網(wǎng)中，靜態(tài)安全約束和暫態(tài)穩(wěn)定約束是制約輸電斷面輸電能力的最主要原因。其中靜態(tài)安全問題是指在故障集中的故障發(fā)生后，有線路出現(xiàn)功率越限，暫態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障后，一些發(fā)電機(jī)不能和其他發(fā)電機(jī)保持同步運(yùn)行，這最終會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)崩潰。為保證電網(wǎng)安全，電網(wǎng)主要輸電斷面的輸送功率不能超出其極限傳輸容量，換句話說，輸電斷面的輸送功率越小于其極限傳輸容量，輸電斷面的輸電裕度就越大，輸電斷面就越安全。傳統(tǒng)實(shí)時(shí)有功調(diào)度是利用超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)計(jì)算出5-15分鐘后的下一時(shí)刻的負(fù)荷需求'變化量，然后以經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)，將安全性作為約束條件，計(jì)算出各個(gè)發(fā)電機(jī)下一個(gè)時(shí)段的出力調(diào)節(jié)量并下發(fā)給各發(fā)電廠執(zhí)行。但是在負(fù)荷高峰期間，以經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)的調(diào)度模式會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)經(jīng)常運(yùn)行在安全域的邊界上，即部分輸電斷面的輸送功率以及達(dá)到了其極限傳輸容量，輸電斷面的輸電裕度等于零，此時(shí)，為保證電網(wǎng)安全，通常需要采取"拉閘限電"等措施保證電網(wǎng)安全。實(shí)際上，電網(wǎng)中可調(diào)節(jié)的發(fā)電機(jī)的數(shù)量往往很多，采用不同的實(shí)時(shí)調(diào)度策略，在滿足電網(wǎng)負(fù)荷功率增長要求的同時(shí)，電網(wǎng)主要輸電斷面的輸電裕度是不同的。因此，在負(fù)荷高峰時(shí)，需要采取有利于電網(wǎng)輸電斷面安全的實(shí)時(shí)調(diào)度策略，增加輸電斷面的輸電裕度，就可以減少"拉閘限電"，保證用戶順利用電。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提出一種增強(qiáng)電網(wǎng)輸送能力的應(yīng)急調(diào)度方法。在電網(wǎng)中存在傳輸裕度不足的輸電斷面時(shí)采用本方法，實(shí)時(shí)確定發(fā)電機(jī)出力的調(diào)節(jié)策略，提高相關(guān)輸電斷面的輸電裕度，保證電力能夠傳輸?shù)接脩魝?cè)，避免和降低由于輸電斷面的傳輸裕度不足引起的"拉閘限電"。本發(fā)明提出的增強(qiáng)電網(wǎng)輸送能力的應(yīng)急調(diào)度方法，包括以下步驟(l一l)獲取電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行方式，對(duì)電網(wǎng)各輸電斷面進(jìn)行極限傳輸容量的在線掃描，當(dāng)輸電斷面的輸電裕度小于設(shè)定值時(shí)，確定輸電裕度小于設(shè)定值的輸電斷面的個(gè)數(shù)，并分別對(duì)任意一個(gè)輸電裕度小于設(shè)定值的輸電斷面&的制約因素的種類進(jìn)行判斷，若為靜態(tài)安全約束，則記錄電網(wǎng)中最嚴(yán)重開斷線路的編號(hào)r，r=l、2……i，以及與開斷線路r相應(yīng)的過載線路的編號(hào)^^=1、2……S，若為暫態(tài)穩(wěn)定約束，則記錄最嚴(yán)重故障在電網(wǎng)中的位置、類型和故障切除時(shí)刻；(l一2)預(yù)測(cè)下一個(gè)515分鐘中某一時(shí)刻的電網(wǎng)負(fù)荷增長總量Ai^，以及電網(wǎng)中任意節(jié)點(diǎn)/的負(fù)荷增長量A/f;(l一3)根據(jù)步驟(l一l)得到的輸電裕度小于設(shè)定值的輸電斷面的個(gè)數(shù)及其對(duì)應(yīng)的制約因素的種類以及步驟(l一2)得到的電網(wǎng)負(fù)荷增長總量AD和電網(wǎng)中任意節(jié)點(diǎn)/的負(fù)荷增長量A/f，確定各個(gè)發(fā)電機(jī)下一時(shí)段的出力調(diào)節(jié)量；(l一4)將上述確定的下一時(shí)刻各發(fā)電機(jī)的出力調(diào)節(jié)量，通過實(shí)時(shí)調(diào)度系統(tǒng)下發(fā)給各發(fā)電廠執(zhí)行。上述方法中，當(dāng)電網(wǎng)輸電斷面中，存在一個(gè)輸電裕度小于設(shè)定值且制約因素為靜態(tài)安全約束的輸電斷面&時(shí)，確定各個(gè)發(fā)電機(jī)下一時(shí)刻的出力調(diào)節(jié)量的方法，包括以下步驟(2—l)將與輸電裕度小于設(shè)定值且制約因素為靜態(tài)安全約束的輸電斷面A相對(duì)應(yīng)的電網(wǎng)中最嚴(yán)重的開斷線路r斷開；(2—2)計(jì)算電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)對(duì)上述輸電斷面A的功率總和《的靈敏度Sf:其中，q表示輸電斷面A中的線路集合，G,-,表示電網(wǎng)中任意節(jié)點(diǎn)/的有功注入對(duì)電網(wǎng)輸電斷面&的線路集合&中任憊線路/的功率轉(zhuǎn)移分布因子，是上述預(yù)測(cè)的下一時(shí)刻負(fù)荷節(jié)點(diǎn)f的功率增長量Aif占電網(wǎng)負(fù)荷增長總量APD的比例，M為電網(wǎng)中的負(fù)荷總數(shù)量；(2—3)計(jì)算電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)/對(duì)輸電裕度小于設(shè)定值且制約因素為靜態(tài)安全約束的輸電斷面A的極限傳輸容量尸/Te的靈敏度S7^:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>其中，Q^、Q。^分別為對(duì)上述輸電斷面A:進(jìn)行極限傳輸容量在線掃描中確定的輸電斷面A送電側(cè)的發(fā)電機(jī)集合和受電側(cè)的負(fù)荷集合，W,為輸電斷面yt受電側(cè)的負(fù)荷總數(shù)量，/f^x、S分別為上述過載線路s的最大允許輸電量和當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)下的實(shí)際輸電量，C,為輸電斷面&送電側(cè)的發(fā)電機(jī)全部滿發(fā)時(shí)，輸電斷面的線路集合a中任意線路/的功率增長j其中，i^"、^分別為輸電斷面/t送電側(cè)的任意發(fā)電機(jī)/W的最大出力和當(dāng)前出力；(2—4)采用線性規(guī)劃算法求解下式所示的模型，得到電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)下一時(shí)刻出力調(diào)節(jié)量AifmaxJ]^AP/式中，f^4為電網(wǎng)中的所有發(fā)電機(jī)的集合，A/fn、A/f皿分別為下一時(shí)刻電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)_/的最小、最大可調(diào)節(jié)量，S"為電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)j'對(duì)輸電斷面A的輸電裕度的靈，=」'上述方法中，當(dāng)電網(wǎng)存在多個(gè)輸電斷面的輸電裕度小于設(shè)定值且所有斷面的制約因素全部為靜態(tài)安全約束時(shí)，確定各個(gè)發(fā)電機(jī)下一時(shí)段的出力調(diào)節(jié)量的方法，包括以下步驟(3—1)分別求解電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)/對(duì)每個(gè)輸電裕度小于設(shè)定值且制約因素為靜態(tài)安全約束的輸電斷面A的功率總加《的靈敏度Sf，求解包括以下步驟a將與輸電裕度小于設(shè)定值且制約因素為靜態(tài)安全約束的輸電斷面/t相對(duì)應(yīng)的電網(wǎng)中最嚴(yán)重的故障線路r斷開；b計(jì)算電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)_/對(duì)上述輸電斷面4的功率總和尸/的靈敏度S^:,叫'=i其中，&表示輸電斷面&中的線路集合，G,—,表示電網(wǎng)中任意節(jié)點(diǎn)/的有功注入對(duì)電網(wǎng)輸電斷面A:的線路集合Q中任意線路/的功率轉(zhuǎn)移分布因子，cN<:xt是上述預(yù)測(cè)的下一時(shí)刻負(fù)荷節(jié)點(diǎn)/的功率增長量A/f占電網(wǎng)負(fù)荷增長總量APD的比例，M為電網(wǎng)中的負(fù)荷總數(shù)量；(3—2)分別求解電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)/對(duì)每個(gè)輸電裕度小于設(shè)定值且制約因素為靜態(tài)安全約束的輸電斷面t的極限傳輸容量P^e的靈敏度SJ1^，求解包括以下步驟c、將與輸電斷面A;對(duì)應(yīng)的電網(wǎng)中最嚴(yán)重的故障線路r開斷；d、計(jì)算電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)7'對(duì)輸電斷面A的極限傳輸容量的靈敏度《TW:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>其中，Q"、Q。^分別為對(duì)上述輸電斷面A進(jìn)行極限傳輸容量在線掃描中確定的輸電斷面^送電側(cè)的發(fā)電機(jī)集合和受電側(cè)的負(fù)荷集合，為輸電斷面A受電側(cè)的負(fù)荷總數(shù)量，p"、《分別為上述過載線路s的最大允許輸電量和當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)下的實(shí)際輸電量，c,為輸電斷面/t送電側(cè)的發(fā)電^l全部滿發(fā)時(shí)，輸電斷面A的線路集合&中任意線路/的功率增長量"eD『仏其中，/T"、/^分別為輸電斷面/t送電側(cè)的任意發(fā)電機(jī)M的最大出力和當(dāng)前出力；(3—3)采用線性規(guī)劃算法求解下式所示的模型，得到各發(fā)電機(jī)下一時(shí)段出力調(diào)節(jié)量maxApGmin<八pG<八pGmax式中，為電網(wǎng)中的所有發(fā)電機(jī)的集合；A^fn'n、Aif,分別為下一時(shí)刻電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)J'的最小、最大可調(diào)節(jié)量；《Ys為任意發(fā)電機(jī)7'對(duì)考慮了多個(gè)斷面輸電裕度的電網(wǎng)綜合輸電裕度MSYS的靈敏度，電網(wǎng)綜合輸電裕度MSYS=1-2斷面A的個(gè)數(shù)，Sfs采用下式求解<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>,其中M是輸電<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>上述方法中，當(dāng)電網(wǎng)輸電斷面中，存在一個(gè)輸電裕度小于設(shè)定值且制約因素為暫態(tài)穩(wěn)定約束的輸電斷面&時(shí)，確定各個(gè)發(fā)電機(jī)下一時(shí)刻的出力調(diào)節(jié)量的方法，包括以下步驟(4一1)利用基于暫態(tài)能量裕度的靈敏度計(jì)算方法，計(jì)算任意發(fā)電機(jī)/的出力對(duì)最嚴(yán)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>重故障切除時(shí)刻電網(wǎng)總動(dòng)能^的靈敏度S，；(4一2)采用線性規(guī)劃算法求解下式所示的模型得到電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī);'下一時(shí)刻出力調(diào)節(jié)量A/f:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>式中，Q為電網(wǎng)中的所有發(fā)電機(jī)的集合，^Gmm、^C分別為下一時(shí)刻電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)j'^"k小、最大可調(diào)節(jié)量。J7本發(fā)明提出的增強(qiáng)電網(wǎng)輸送能力的應(yīng)急調(diào)度方法，其特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明通過在線掃描電網(wǎng)的主要輸電斷面的極限傳輸容量，得到電網(wǎng)各輸電斷面的輸電裕度，在電網(wǎng)中關(guān)鍵輸電斷面出現(xiàn)傳輸裕度不足時(shí)，把實(shí)時(shí)調(diào)度的目標(biāo)從經(jīng)濟(jì)性轉(zhuǎn)變成安全性。利用通過不同的發(fā)電機(jī)出力調(diào)度策略導(dǎo)致電網(wǎng)主要輸電斷面的輸電裕度不同的特點(diǎn)，采用靈敏度技術(shù)和線性規(guī)劃法實(shí)時(shí)計(jì)算出優(yōu)化的發(fā)電機(jī)出力調(diào)度方案，并且下發(fā)給各發(fā)電廠執(zhí)行，以提高電網(wǎng)主要輸電斷面的輸電裕度。本發(fā)明可以使電網(wǎng)在輸電裕度不足時(shí)，逐步運(yùn)行到一個(gè)較為安全的運(yùn)行點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)了輸電斷面輸電能力的最充分利用，減少了由于傳輸能力不足引起的"拉閘限電"現(xiàn)象，該方法雖然提高了部分發(fā)電成本，但是由于"拉閘限電"等情況的出現(xiàn)可能性的減少，綜合效益得到了較大發(fā)揮。同時(shí)，該發(fā)明不需要任何硬件的改造，投資低廉。圖1為采用本發(fā)明方法的電力系統(tǒng)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中，139分別為電網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)，紅色虛線表示輸電斷面，其中共有兩個(gè)輸電斷面，輸電斷面一由Linel7-27(雙回)和Line25-26組成，輸電斷面二由Line9-39、Line3-4和Linel5-16組成。虛箭頭表示了輸電斷面的潮流方向。G表示電網(wǎng)發(fā)電機(jī)。實(shí)箭頭表示電網(wǎng)負(fù)荷。具體實(shí)施例方式本發(fā)明提出的一種增強(qiáng)電網(wǎng)輸送能力的應(yīng)急調(diào)度方法，其具體實(shí)施過程，結(jié)合附圖及實(shí)施例詳細(xì)說明如下本發(fā)明提出的一種增強(qiáng)電網(wǎng)輸送能力的應(yīng)急調(diào)度方法，包括以下步驟(l一l)獲取電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行方式，對(duì)電網(wǎng)各輸電斷面進(jìn)行極限傳輸容量的在線掃描，本發(fā)明中的電網(wǎng)各輸電斷面的極限傳輸容量的在線掃描采用了連續(xù)潮流方法，并且綜合考慮了電網(wǎng)的靜態(tài)安全約束和暫態(tài)穩(wěn)定約束。在通過在線掃描得到輸電斷面的極限傳輸容量的基礎(chǔ)上，輸電斷面的輸電裕度用下式表示式中，PZ、尸^G分別為輸電斷面的當(dāng)前功率和在線掃描得到的極限傳輸容量。當(dāng)輸電斷面的輸電裕度小于設(shè)定值時(shí)，確定輸電裕度小于設(shè)定值的輸電斷面的個(gè)數(shù)，并分別對(duì)任意一個(gè)輸電裕度小于設(shè)定值的輸電斷面&的制約因素的種類進(jìn)行判斷，若為靜態(tài)安全約束，則記錄電網(wǎng)中最嚴(yán)重開斷線路的編號(hào)r，r=l、2……i，以及與開斷線路r相應(yīng)的過載線路的編號(hào)s，s=l、2……S，若為暫態(tài)穩(wěn)定約束，則記錄最嚴(yán)重故障在電網(wǎng)中的位置、類型和故障切除時(shí)刻。(l一2)預(yù)測(cè)下一個(gè)515分鐘中某一時(shí)刻的電網(wǎng)負(fù)荷增長總量APD，以及電網(wǎng)中任意節(jié)點(diǎn)/的負(fù)荷增長量Aif。對(duì)于各個(gè)節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷增長量的預(yù)測(cè)，按照"分區(qū)預(yù)測(cè)、節(jié)點(diǎn)均攤"的原則進(jìn)行，即對(duì)電網(wǎng)的某一區(qū)域進(jìn)行預(yù)測(cè)，然后將該區(qū)域的負(fù)荷增長量分?jǐn)偟礁鱾€(gè)節(jié)點(diǎn)上去。這樣既可以防止各個(gè)節(jié)點(diǎn)擾動(dòng)對(duì)負(fù)荷預(yù)測(cè)的影響，同時(shí)又可以保證預(yù)測(cè)得到的負(fù)荷分布合理。(l一3)根據(jù)步驟(l一l)得到的輸電裕度小于設(shè)定值的輸電斷面的個(gè)數(shù)及其對(duì)應(yīng)的制約因素的種類以及步驟(l一2)得到的電網(wǎng)負(fù)荷增長總量ApD和電網(wǎng)中任意節(jié)點(diǎn)/的負(fù)荷增長量A^D，確定各個(gè)發(fā)電機(jī)下一時(shí)段的出力調(diào)節(jié)量。(l一4)將上述確定的下一時(shí)刻各發(fā)電機(jī)的出力調(diào)節(jié)量，通過實(shí)時(shí)調(diào)度系統(tǒng)下發(fā)給各發(fā)電廠執(zhí)行。上述方法中，當(dāng)電網(wǎng)輸電斷面中，存在一個(gè)輸電裕度小于設(shè)定值且制約因素為靜態(tài)安全約束的輸電斷面A時(shí)，確定各個(gè)發(fā)電機(jī)下一時(shí)刻的出力調(diào)節(jié)量的方法，包括以下步驟(2—1)將與輸電裕度小于設(shè)定值且制約因素為靜態(tài)安全約束的輸電斷面/t相對(duì)應(yīng)的電網(wǎng)中最嚴(yán)重的開斷線路r斷開；(2—2)計(jì)算電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)_/對(duì)上述輸電斷面A的功率總和if的靈敏度Sf:Sf=Z(GW-(2)其中，a表示輸電斷面A中的線路集合，G,—表示電網(wǎng)中任意節(jié)點(diǎn)/的有功注入對(duì)電網(wǎng)輸電斷面&的線路集合&中任意線路Z的功率轉(zhuǎn)移分布因子，x'是上述預(yù)測(cè)的下一時(shí)刻負(fù)荷節(jié)點(diǎn)/的功率增長量Aif占電網(wǎng)負(fù)荷增長總量APD的比例，M為電網(wǎng)中的負(fù)荷總數(shù)量；(2—3)計(jì)算電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)_/對(duì)輸電裕度小于設(shè)定值且制約因素為靜態(tài)安全約束的輸電斷面A:的極限傳輸容量尸,e的靈敏度Sj1^:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>(3)其中，Q^、Q^分別為對(duì)上述輸電斷面A進(jìn)行極限傳輸容量在線掃描中確定的輸電斷面A送電側(cè)的發(fā)電機(jī)集合和受電側(cè)的負(fù)荷集合，^為輸電斷面;t受電側(cè)的負(fù)荷總數(shù)量，《自、《分別為上述過載線路s的最大允許輸電量和當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)下的實(shí)際輸電量，C,為輸電斷面A送電側(cè)的發(fā)電機(jī)全部滿發(fā)時(shí)，輸電斷面&的線路集合&中任意線路/的功率增長量<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>(4)其中，/T"、《,分別為輸電斷面A送電側(cè)的任意發(fā)電機(jī)W的最大出力和當(dāng)前出力；(2—4)采用線性規(guī)劃算法求解下式所示的模型，得到電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)下一時(shí)刻出力調(diào)節(jié)量Aif<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>式中，Qe，—為電網(wǎng)中的所有發(fā)電機(jī)的集合，Aif"m、A/f自分別為下一時(shí)刻電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)/的最小、最大可調(diào)節(jié)量，《為電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)乂對(duì)輸電斷面A:的輸電裕度的靈<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>(6)上述方法中，當(dāng)電網(wǎng)存在多個(gè)輸電斷面的輸電裕度小于設(shè)定值且所有斷面的制約因素全部為靜態(tài)安全約束時(shí)，確定各個(gè)發(fā)電機(jī)下一時(shí)段的出力調(diào)節(jié)量的方法，包括以下步驟(3—1)分別求解電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)/對(duì)每個(gè)輸電.裕度小于設(shè)定值且制約因素為靜態(tài)安全約束的輸電斷面A的功率總加《的靈敏度Sf，求解包括以下步驟a將與輸電裕度小于設(shè)定值且制約因素為靜態(tài)安全約束的輸電斷面&相對(duì)應(yīng)的電網(wǎng)中最嚴(yán)重的故障線路r斷開；b計(jì)算電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)_/對(duì)上述輸電斷面A的功率總和的靈敏度Sf<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>(7)其中，Q表示輸電斷面it中的線路集合，G,一,表示電網(wǎng)中任意節(jié)點(diǎn)Z的有功注入對(duì)電網(wǎng)輸電斷面A的線路集合Q中任意線路/的功率轉(zhuǎn)移分布因子，是上述預(yù)測(cè)的下一時(shí)刻負(fù)荷節(jié)點(diǎn)/的功率增長量a^D占電網(wǎng)負(fù)荷增長總量/ipD的比例，m為電網(wǎng)中的負(fù)荷總數(shù)量；(3—2)分別求解電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)j對(duì)每個(gè)輸電裕度小于設(shè)定值且制約因素為靜態(tài)安全約束的輸電斷面/C的極限傳輸容量ifK的靈敏度《TW,求解包括以下步驟-c將與輸電斷面A:對(duì)應(yīng)的電網(wǎng)中最嚴(yán)重的故障線路r開斷；d計(jì)算電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)/對(duì)輸電斷面A:的極限傳輸容量的靈敏度《T^:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>(8)其中，Qe,、Q^分別為對(duì)上述輸電斷面A進(jìn)行極限傳輸容量在線掃描中確定的輸電斷面A送電側(cè)的發(fā)電機(jī)集合和受電側(cè)的負(fù)荷集合，K為輸電斷面it受電側(cè)的負(fù)荷總數(shù)量，/fS.分別為上述過載線路s的最大允許輸電量和當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)下的實(shí)際輸電量，C,為輸電斷面&送電側(cè)的發(fā)電機(jī)全部滿發(fā)時(shí)，輸電斷面&的線路集合&中任意線路/的功率增長量<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>(9)其中，《■、S,，分別為輸電斷面A送電側(cè)的任意發(fā)電機(jī)^的最大出力和當(dāng)前出力；(3—3)采用線性規(guī)劃算法求解下式所示的模型，得到各發(fā)電機(jī)下一時(shí)段出力調(diào)節(jié)」<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>(10)式中，為電網(wǎng)中的所有發(fā)電機(jī)的集ap,,、ap;3,分別為下一時(shí)刻電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)j'的最小、最大可調(diào)節(jié)量；《Ys為任意發(fā)電機(jī)j'對(duì)考慮了多個(gè)斷面輸電裕度的電網(wǎng)綜合輸電裕度MSYS的靈敏度，電網(wǎng)綜合輸電裕度MSYS=1-力斷面A的個(gè)數(shù)，《ys采用下式求解尸r、2ttcI其中"是輸電<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>(11)上述方法中，當(dāng)電網(wǎng)輸電斷面中，存在一個(gè)輸電裕度小于設(shè)定值且制約因素為暫態(tài)穩(wěn)定約束的輸電斷面A時(shí)，確定各個(gè)發(fā)電機(jī)下一時(shí)刻的出力調(diào)節(jié)量的方法，包括以下步驟(4一1)利用基于暫態(tài)能量裕度的靈敏度計(jì)算方法，計(jì)算任意發(fā)電機(jī)/的出力對(duì)最嚴(yán)重故障切除時(shí)刻電網(wǎng)總動(dòng)能)^的靈敏度S^';3化(12)上式中，3,/ap~的求解是關(guān)鍵，本發(fā)明中采用了數(shù)值積分的方法求解。通常，s，小的發(fā)電機(jī)增長功率比s^大的發(fā)電機(jī)增長功率更利于電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定。(4一2)采用線性規(guī)劃算法求解下式所示的模型得到電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)/下一時(shí)刻出力調(diào)節(jié)量AJf:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>Q《—為電網(wǎng)中的所有發(fā)電機(jī)的集合，APf,AP,6,分別為下一時(shí)刻電網(wǎng)中任意式中，發(fā)電機(jī)乂的最小、最大可調(diào)節(jié)量。上述方法中，當(dāng)電網(wǎng)存在多個(gè)輸電斷面的輸電裕度小于設(shè)定值且部分輸電斷面的制約因素為靜態(tài)安全約束、其余輸電斷面的制約因素為暫態(tài)穩(wěn)定約束以及下一時(shí)刻電網(wǎng)負(fù)荷增長總量A^，確定各個(gè)發(fā)電機(jī)下一時(shí)刻的出力調(diào)節(jié)量的方法，可以按如下步驟進(jìn)行(5—1)對(duì)每個(gè)輸電裕度小于設(shè)定值的輸電斷面，在下一時(shí)刻電網(wǎng)負(fù)荷增長總量A^的前提下，分別確定各個(gè)發(fā)電機(jī)下一時(shí)刻的出力調(diào)節(jié)量。對(duì)每個(gè)輸電裕度小于設(shè)定值的輸電斷面，確定各個(gè)發(fā)電機(jī)下一時(shí)刻的出力調(diào)節(jié)量的方法，需要根據(jù)該輸電斷面的制約因素的不同分別采用前文所述的當(dāng)存在一個(gè)輸電裕度小于設(shè)定值且制約因素為靜態(tài)安全約束的輸電斷面時(shí)，確定各個(gè)發(fā)電機(jī)下一時(shí)刻的出力調(diào)節(jié)量的方法和當(dāng)存在一個(gè)輸電裕度小于設(shè)定值且制約因素為暫態(tài)穩(wěn)定約束的輸電斷面時(shí)，確定各個(gè)發(fā)電機(jī)下一時(shí)刻的出力調(diào)節(jié)量的方法來確定。(5—2)根據(jù)步驟(5—1)的求解結(jié)果，利用下式確定發(fā)電機(jī)的參與因子A,:A,=Zi(14)式中，Aif^為一時(shí)刻發(fā)電機(jī)/的最大可調(diào)節(jié)量。Ai^為由步驟(5—1)確定的對(duì)輸電裕度小于設(shè)定閥值的任意輸電斷面y單獨(dú)進(jìn)行決策得到的發(fā)電機(jī)^的調(diào)節(jié)量。(5—3)根據(jù)各發(fā)電機(jī)的參與因子A,對(duì)所有發(fā)電機(jī)進(jìn)行排隊(duì)。排隊(duì)中，當(dāng)出現(xiàn)多臺(tái)發(fā)電機(jī)的參與因子相同時(shí)，則根據(jù)對(duì)輸電裕度最小的輸電斷面單獨(dú)進(jìn)行決策時(shí)，各發(fā)電機(jī)的相關(guān)靈敏度指標(biāo)(當(dāng)輸電裕度最小的輸電斷面的制約因素為靜態(tài)安全約束時(shí)，為發(fā)電機(jī)對(duì)輸電斷面輸電裕度的靈敏度指標(biāo)《，當(dāng)輸電裕度最小的輸電斷面的制約因素為暫態(tài)穩(wěn)定約束時(shí)，為發(fā)電機(jī)y的出力對(duì)最嚴(yán)重故障在切除時(shí)刻電網(wǎng)總動(dòng)能的靈敏度S，)的大小對(duì)這些發(fā)電機(jī)進(jìn)行排隊(duì)。(5—4)根據(jù)排隊(duì)次序，依次對(duì)各發(fā)電機(jī)的按最大調(diào)節(jié)量調(diào)節(jié)，直到發(fā)電機(jī)總調(diào)節(jié)量等于下一時(shí)刻電網(wǎng)負(fù)荷增長總量A^。以下結(jié)合附圖1介紹采用本發(fā)明方法進(jìn)行應(yīng)急調(diào)度的正EE039節(jié)點(diǎn)電網(wǎng)的一個(gè)實(shí)施例對(duì)圖1所示的正EE039節(jié)點(diǎn)電網(wǎng)，本發(fā)明應(yīng)急調(diào)度決策涉及兩個(gè)輸電斷面輸電斷面一由Linel7-27(雙回)和Line25-26組成；輸電斷面二由Line9-39、Line3-4和Linel5-16組成。假設(shè)各輸電斷面會(huì)出現(xiàn)下列問題①輸電斷面一靜態(tài)安全問題，Linel7-27,—線開斷另一線越限(功率上限為600MW);②輸電斷面二靜態(tài)安全問題Line9-39開斷，Line3-4越限(功率上限為600MW);③輸電斷面二暫態(tài)安全問題線路15-16的末端三相短路接地，O.ls后線路切除。實(shí)施例中，輸電斷面二靜態(tài)安全問題②和輸電斷面二暫態(tài)安全問題③不同時(shí)出現(xiàn)。模擬超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)假設(shè)5分鐘后區(qū)域一、二、三中各節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷分別在原負(fù)荷基礎(chǔ)上增長2.667%、1.000%、1.667%，電網(wǎng)總負(fù)荷將增加101.72MW負(fù)荷；除39節(jié)點(diǎn)發(fā)電機(jī)外，其它機(jī)組均參與實(shí)時(shí)調(diào)度，平衡電網(wǎng)負(fù)荷增加，機(jī)組爬坡速率(MW/minute)為其容量的0.6%，即各發(fā)電機(jī)下一時(shí)刻的最大調(diào)節(jié)量為其容量的3%。分別對(duì)傳統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)度和四種假設(shè)的應(yīng)急調(diào)度情況進(jìn)行決策分析和比較。假設(shè)的四種應(yīng)急調(diào)度決策情況分別為模式一為僅存在輸電斷面一的輸電裕度小于設(shè)定值，且為靜態(tài)安全問題；模式二為輸電斷面一、二的輸電裕度都小于設(shè)定值，且均為靜態(tài)安全問題；模式三為僅存在輸電斷面二的輸電裕度小于設(shè)定值，且為暫態(tài)安全問題；模式四為輸電斷面一和輸電斷面二的輸電裕度均小于設(shè)定值，且輸電斷面一為靜態(tài)安全問題，輸電斷面二為暫態(tài)安全問題。，表1給出了不同模式下，不同發(fā)電機(jī)分別單獨(dú)承擔(dān)電網(wǎng)負(fù)荷增長時(shí)對(duì)輸電斷面或者電網(wǎng)輸電裕度的靈敏度指標(biāo)。其中第二列為各發(fā)電機(jī)的發(fā)電成本；第三列為各發(fā)電機(jī)承擔(dān)電網(wǎng)功率增長對(duì)輸電斷面一輸電裕度的靈敏度，由式(6)確定；第四列為對(duì)電網(wǎng)輸電裕度的靈敏度，由式(11)確定；第五列為對(duì)電網(wǎng)動(dòng)能的靈敏度，由式(12)確定；第六列為模式四中各發(fā)電機(jī)的參與因子，它由模式一(輸電斷面一靜態(tài)安全)和模式三(輸電斷面.暫態(tài)安全)的決策結(jié)果根據(jù)式(14)確定。,表1決策用相關(guān)靈敏度<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>不同模式下，利用本發(fā)明的應(yīng)急調(diào)度模型確定的發(fā)電機(jī)出力增加量的結(jié)果如表2所示。表中，第二列為發(fā)電機(jī)初態(tài)出力，第三列為采用傳統(tǒng)方法(發(fā)電成本最小為目標(biāo))的決策結(jié)果，其它各列分別為本發(fā)明方法中4種不同模式的決策結(jié)果。表2下半部分相關(guān)輸電斷面各欄中，"有功"一行表示初始狀態(tài)下和電網(wǎng)負(fù)荷增長后并且采用不同的調(diào)度決策模型進(jìn)行發(fā)電決策后得到的新運(yùn)行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的各輸電斷面的有功功率；"TTC"表示在初態(tài)和各種新運(yùn)行狀態(tài)下計(jì)算得到的各輸電斷面的極限傳輸容量；"裕度"表示對(duì)應(yīng)的斷面輸電裕度。比較可知，通過本發(fā)明方法進(jìn)行調(diào)度決策，電網(wǎng)將在滿足負(fù)荷需求的前提下運(yùn)行于更安全的點(diǎn)。以表2最后"輸電斷面二(D"欄為例，采用傳統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)度方法，輸電斷面裕度為0，即初始狀態(tài)下電網(wǎng)已存在安全問題。但是采用模式三或者四，輸電斷面都還有約25%的裕度。觀察表2中"斷面一"欄的最后一行數(shù)據(jù)可見，模式二和模式四的裕度8.45%和9.94%都比單斷面模式一的裕度10.05%為小，但是比經(jīng)濟(jì)模式的5.48%的要高，這是因?yàn)槟Ｊ蕉湍Ｊ剿氖嵌嗄繕?biāo)優(yōu)化問題，輸電斷面一的裕度不可能達(dá)到最大，但是本發(fā)明的應(yīng)急調(diào)度決策方法仍然提高了輸電斷面一的輸電裕度。表2不同模式的決策結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>注表中，功率單位為MW，裕度為°/。觀察表2"增加成本"一行可知，本發(fā)明決策方法使發(fā)電成本增加了，但是考慮到提高輸電裕度后'"拉閘限電"現(xiàn)象的減少，綜合效益會(huì)提高。權(quán)利要求1、一種增強(qiáng)電網(wǎng)輸送能力的應(yīng)急調(diào)度方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1-1)獲取電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行方式，對(duì)電網(wǎng)各輸電斷面進(jìn)行極限傳輸容量的在線掃描，當(dāng)輸電斷面的輸電裕度小于設(shè)定值時(shí)，確定輸電裕度小于設(shè)定值的輸電斷面的個(gè)數(shù)，并分別對(duì)任意一個(gè)輸電裕度小于設(shè)定值的輸電斷面k的制約因素的種類進(jìn)行判斷，若為靜態(tài)安全約束，則記錄電網(wǎng)中最嚴(yán)重開斷線路的編號(hào)r，r＝1、2……R，以及與開斷線路r相應(yīng)的過載線路的編號(hào)s，s＝1、2……S，若為暫態(tài)穩(wěn)定約束，則記錄最嚴(yán)重故障在電網(wǎng)中的位置、類型和故障切除時(shí)刻；(1-2)預(yù)測(cè)下一個(gè)5～15分鐘中某一時(shí)刻的電網(wǎng)負(fù)荷增長總量ΔPD，以及電網(wǎng)中任意節(jié)點(diǎn)i的負(fù)荷增長量ΔPiD；(1-3)根據(jù)步驟(1-1)得到的輸電裕度小于設(shè)定值的輸電斷面的個(gè)數(shù)及其對(duì)應(yīng)的制約因素的種類以及步驟(1-2)得到的電網(wǎng)負(fù)荷增長總量ΔPD和電網(wǎng)中任意節(jié)點(diǎn)i的負(fù)荷增長量ΔPiD，確定各個(gè)發(fā)電機(jī)下一時(shí)段的出力調(diào)節(jié)量；(1-4)將上述確定的下一時(shí)刻各發(fā)電機(jī)的出力調(diào)節(jié)量，通過實(shí)時(shí)調(diào)度系統(tǒng)下發(fā)給各發(fā)電廠執(zhí)行。2、如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，當(dāng)電網(wǎng)輸電斷面中，存在一個(gè)輸電裕度小于設(shè)定值且制約因素為靜態(tài)安全約束的輸電斷面A時(shí)，確定各個(gè)發(fā)電機(jī)下一時(shí)刻的出力調(diào)節(jié)量的方法，包括以下步驟(2—1)將與輸電裕度小于設(shè)定值且制約因素為靜態(tài)安全約束的輸電斷面/t相對(duì)應(yīng)的電網(wǎng)中最嚴(yán)重的開斷線路r斷開；(2—2)計(jì)算電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)_/對(duì)上述輸電斷面A的功率總和/f的靈敏度Sf:其中，q表示輸電斷面A中的線路集合，&.,表示電網(wǎng)中任意節(jié)點(diǎn)/的有功注入對(duì)電網(wǎng)輸電斷面A的線路集合q中任意線路/的功率轉(zhuǎn)移分布因子，。Next是上述預(yù)測(cè)的下一時(shí)刻負(fù)荷節(jié)點(diǎn)/的功率增長量Aif占電網(wǎng)負(fù)荷增長總量Ai^的比例，M為電網(wǎng)中的負(fù)荷總數(shù)量；(2—3)計(jì)算電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)y對(duì)輸電裕度小于設(shè)定值且制約因素為靜態(tài)安全約束的輸電斷面k的極限傳輸容量if^的靈敏度《T":<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中，Q^、Q^分別為對(duì)上述輸電斷面A進(jìn)行極限傳輸容量在線掃描中確定的輸電斷面A送電側(cè)的發(fā)電機(jī)集合和受電側(cè)的負(fù)荷集合，A^為輸電斷面yt受電側(cè)的負(fù)荷總數(shù)量，if《分別為上述過載線路s的最大允許輸電量和當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)下的實(shí)際輸電量，C,為輸電斷面A:送電側(cè)的發(fā)電機(jī)全部滿發(fā)時(shí)，輸電斷面A的線路集合&中任意線路/的功率增長量其中，《■、《,分別為輸電斷面A送電側(cè)的任意發(fā)電機(jī)^的最大出力和當(dāng)前出力；(2_4)采用線性規(guī)劃算法求解下式所示的模型，得到電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)下一時(shí)刻出力調(diào)節(jié)量A/f<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>式中，Q^一為電網(wǎng)中的所有發(fā)電機(jī)的集合，^f，A/f分別為下一時(shí)刻電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)7'的最小、最大可調(diào)節(jié)量，S;"為電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)y'對(duì)輸電斷面A:的輸電裕度的靈<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>;——^S^^。3、如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，當(dāng)電網(wǎng)存在多個(gè)輸電斷面的輸電裕度小于設(shè)定值且所有斷面的制約因素全部為靜態(tài)安全約束時(shí)，確定各個(gè)發(fā)電機(jī)下一時(shí)段的出力調(diào)節(jié)量的方法，包括以下步驟(3—i)分別求解電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)y對(duì)每個(gè)輸電裕度小于設(shè)定值且制約因素為靜態(tài)安全約束的輸電斷面/t的功率總加if的靈敏度Sf，求解包括以下步驟a將與輸電裕度小于設(shè)定值且制約因素為靜態(tài)安全約束的輸電斷面A:相對(duì)應(yīng)的電網(wǎng)中最嚴(yán)重的故障線路r斷開；b計(jì)算電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)_/對(duì)上述輸電斷面A的功率總和p/的靈敏度sf<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>其中，q表示輸電斷面A中的線路集合，G,—,表示電網(wǎng)中任意節(jié)點(diǎn)/的有功注入對(duì)電網(wǎng)輸電斷面A:的線路集合&中任意線路/的功率轉(zhuǎn)移分布因子，r,Next是上述預(yù)測(cè)的下一時(shí)刻負(fù)荷節(jié)點(diǎn)z'的功率增長量Aif占電網(wǎng)負(fù)荷增長總量AD的比例，M為電網(wǎng)中的負(fù)荷總數(shù)量；(3—2)分別求解電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)y對(duì)每個(gè)輸電裕度小于設(shè)定值且制約因素為靜態(tài)安全約束的輸電斷面A的極限傳輸容量/fK的靈敏度《T^，求解包括以下步驟<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>將與輸電斷面^對(duì)應(yīng)的電網(wǎng)中最嚴(yán)重的故障線路r開斷；計(jì)算電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)y對(duì)輸電斷面A的極限傳輸容量的靈敏度5^w<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>其中，。w、Q^分別為對(duì)上述輸電斷面A進(jìn)行極限傳輸容量在線掃描中確定的輸電斷面A送電側(cè)的發(fā)電機(jī)集合和受電側(cè)的負(fù)荷集合，^為輸電斷面/t受電側(cè)的負(fù)荷總數(shù)量，if"、《分別為上述過載線路s的最大允許輸電量和當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)下的實(shí)際輸電量，C,為輸電斷面A:送電側(cè)的發(fā)電機(jī)全部滿發(fā)時(shí)，輸電斷面A的線路集合&中任意線路/的功率增長量<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>其中，i:"、《,分別為輸電斷面A送電側(cè)的任意發(fā)電機(jī)m的最大出力和當(dāng)前出力；(3—3)采用線性規(guī)劃算法求解下式所示的模型，得到各發(fā)電機(jī)下一時(shí)段出力調(diào)節(jié)〗<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>max式中，Qa，^為電網(wǎng)中的所有發(fā)電機(jī)的集合；A/f"、A/f^分別為下一時(shí)刻電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)y的最小、最大可調(diào)節(jié)量；sfs為任意發(fā)電機(jī)y對(duì)考慮了多個(gè)斷面輸電裕度的電網(wǎng)綜合輸電裕度MSYs的靈敏度，電網(wǎng)綜合輸電裕度<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>其中n是輸電斷面yt的個(gè)數(shù)，"ys采用下式求解:4、如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，當(dāng)電網(wǎng)輸電斷面中，存在一個(gè)輸電裕度小于設(shè)定值且制約因素為暫態(tài)穩(wěn)定約束的輸電斷面A時(shí)，確定各個(gè)發(fā)電機(jī)下一時(shí)刻的出力調(diào)節(jié)量的方法，包括以下步驟(4一1)利用基于暫態(tài)能量裕度的靈敏度計(jì)算方法，計(jì)算任意發(fā)電機(jī)乂的出力對(duì)最嚴(yán)重故障切除時(shí)刻電網(wǎng)總動(dòng)能^的靈敏度S，；(4一2)采用線性規(guī)劃算法求解下式所示的模型得到電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)/下一時(shí)刻出力調(diào)節(jié)量AP":<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>式中，為電網(wǎng)中的所有發(fā)電機(jī)的集合，Aifmin、A/f分別為下一時(shí)刻電網(wǎng)中任意發(fā)電機(jī)y的最小、最大可調(diào)節(jié)量。全文摘要本發(fā)明涉及一種增強(qiáng)電網(wǎng)輸送能力的應(yīng)急調(diào)度方法，屬于電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化領(lǐng)域。首先，在線掃描電網(wǎng)主要輸電斷面的極限傳輸容量，進(jìn)而得到輸電裕度；其次，通過超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)計(jì)算出未來時(shí)刻的負(fù)荷增長量，確定未來時(shí)刻電網(wǎng)總的發(fā)電調(diào)整量；再次，根據(jù)輸電裕度小于設(shè)定值的輸電斷面的個(gè)數(shù)及各輸電斷面的制約因素種類的不同，建立電網(wǎng)存在一個(gè)輸電斷面的輸電裕度小于設(shè)定值且為靜態(tài)安全約束、多個(gè)輸電斷面的輸電裕度小于設(shè)定值且都為靜態(tài)安全約束、一個(gè)輸電斷面的輸電裕度小于設(shè)定值且為暫態(tài)穩(wěn)定約束時(shí)，發(fā)電機(jī)下一時(shí)段的出力調(diào)節(jié)量。本發(fā)明方法能夠在電網(wǎng)主要輸電斷面輸電裕度不足時(shí)，提高輸電斷面的輸電能力，減少或避免出現(xiàn)“拉閘限電”現(xiàn)象。文檔編號(hào)H02J3/00GK101320914SQ20081011680公開日2008年12月10日申請(qǐng)日期2008年7月18日優(yōu)先權(quán)日2008年7月18日發(fā)明者源萬,吳文傳,吳素農(nóng),孫宏斌,張伯明,蔣維勇,斌蔡申請(qǐng)人:清華大學(xué);江西電力調(diào)度中心