一种考虑变电站无人值守和线路遥控操作的黑启动方法

摘要

本发明涉及一种考虑变电站无人值守和线路遥控操作的黑启动方法，基于变电站无人值守和遥控操作的现状，考虑线路远程操作和投运成功概率，建立线路投运时限模型，求取线路投运的时间期望作为线路的权值，结合机组的启动时限、出力特点和进相运行能力等限制因素，以迪克拉斯算法计算最短路径，定义机组启动综合优先级指标。本发明具有贴近实际，可指导在线决策的特点，可应用于黑启动方案的制定与实时调整。

主权项

一种考虑变电站无人值守和线路遥控操作的黑启动方法，其特征在于：其包括如下步骤：步骤一、对每条线路j定义其线路操作时限、遥控操作覆盖系数和线路恢复概率，其中，j表示线路的编号，j＝1、2、3…；所述线路操作时限包括远程操作线路j所需的时间t_1j、现场操作线路j所需的时间t_2j、线路j如操作不成功对设备检查处理的时间t_3j、从中心站派人赶往线路j两侧变电站所需的时间t_节点j、线路j两侧变电站恢复有人仍需的时间t_4j和线路j可现场操作仍需的时间t_5j；其中t_1j，t_2j，t_3j，t_节点j均由每条线路j运行数据统计获得，t_4j的定义式(1)如下：上式(1)中，t_0j表示从大停电开始至派人到j线路两侧变电站的时间；t表示从大停电开始计时的时间变量；t_5j的定义式(2)如下：t_5j＝max(t_4j,a,t_4j,b)  (2)上式(2)中，a、b分别表示线路j两端变电站的编号；t_4j,a表示线路j两侧的变电站a恢复有人仍需的时间；t_4j,b表示线路j两侧的变电站b恢复有人仍需的时间；所述遥控操作覆盖系数针对线路j表示为λ_j，其公式(3)如下：上式(3)中，所述线路j两端变电站都可实现遥控操作时，所述线路j可遥控操作投入，所述线路j的遥控操作覆盖系数λ_j由电网的即时运行状态决定；所述线路恢复概率针对线路j包括遥控操作投入线路成功概率P′_j和变电站现场操作方式线路投入成功概率P″_j；步骤二、根据步骤一中定义线路操作时限、遥控操作覆盖系数和线路恢复概率计算每条线路j的启动时间期望：所述启动时间期望为首次启动所需时间的期望函数T_j(t)或再次启动所需时间的期望函数T′_j(t)，T_j(t)的计算公式(4)如下：T_j(t)＝λ_j[t_1jP′_j+(1‑P_j′)(t_1j+t_2j+t_3j+t_5j)]+|λ_j‑1|[(t_2j+t_5j)P″_j+(1‑P″_j)(2t_2j+t_3j+t_5j)]  (4)当首次启动成功，线路的再次启动时间期望函数T′_j(t)定义为一个极小值常数；当首次启动失败，则令P′_j、P″_j为零，计算其再次启动所需时间的期望函数T′_j(t)，其计算公式(5)如下：步骤三、以t时刻每条线路j的首次启动所需时间的期望函数T_j(t)或再次启动所需时间的期望函数T′_j(t)作为权值，将待启动电网看作一个无向图，调用迪克拉斯算法计算得到每台发电机组i至启动电源点的最短启动路径；i表示发电机组的编号，i＝1、2、3…；步骤四、针对步骤三中求得t时刻的发电机组i的最短启动路径，计算出发电机组i的综合优先级指标η_i，其计算公式(6)如下：${\eta }_i=\frac{{ϵ}_i{P}_{GMi}}{\underset{j=1}{\overset{l}{\Sigma }}{T}_j\left(t\right)}---\left(6\right)$上式(6)中，ε表示发电机组i的修正系数；当发电机组i为火电机组时，则ε＝1，当发电机组i为水电机组时，则ε大于1；P_GMi表示发电机组i的额定有功功率；l表示当前送电路径包含的线路数量；T_j(t)表示线路j首次启动或再次启动所需时间的期望函数；表示最短启动路径中所有线路j的T_j(t)的总和；步骤五、针对步骤四计算得到t时刻的各个发电机组的综合优先级指标η_i，选取各个发电机组中综合优先级指标η_i最大的发电机组进行启动校验，启动校验中启动限制要满足发电机组启动限制因素和启动过程限制因素；当通过启动校验时，则启动综合优先级指标η_i最大的发电机组；当未能通过启动校验时，则选取综合优先级指标η_i次优的发电机组进行校验，直至得到通过启动校验的发电机组；步骤六、针对步骤五中得到的通过启动校验的发电机组进行启动操作，启动操作从电源点至待启动发电机组沿步骤三求得的该发电机组的最短启动路径进行，选取其中首条线路进行线路操作，当完成首条线路i的启动操作时，更新此时刻整个网络中所有未进行过操作的线路的首次启动所需时间期望函数和已进行过启动的线路的再启动所需时间的期望函数，更新后数据作为线路权值代入执行步骤三并顺序执行；上述循环计算直至所有发电机组启动完成或所述时间变量t超过设定限值时停止。