一种电网中220V及以下等级的输电线路防覆冰方法

摘要

本发明涉及一种电网中220V及以下等级的输电线路防覆冰方法，属于电力、电气传输技术领域。该方法，执行步骤如下：1）根据收集到的线路覆冰信息和气象信息，并结合SCADA系统确定电网的冰情状态；2）根据冰情状态确定协调优化控制策略，生成相应控制命令；3）根据步骤2）中的防覆冰控制命令或融冰控制命令对电网中各输电线路上的变压器及无功补偿装置进行控制，通过对输电线路两端调压绕组的投切及无功补偿装置根据调压绕组的投切所引起的线路无功功率变化的动态投切，以保证电网的稳定运行。该方法使得输电线路的防覆冰处理实时可控，免去了过往防覆冰处理中的一些不得不面对的问题，使得经济效益和工作效率上都明显提高。

主权项

一种电网中220V及以下等级的输电线路防覆冰方法，其特征在于，执行步骤如下：1)根据收集到的线路覆冰信息和气象信息，并结合SCADA系统确定所述电网的冰情状态；所述冰情状态分为正常状态和紧急状态；所述SCADA系统定时收集所述电网中各输电线路上的电压、电流信息；2)根据所述冰情状态确定协调优化控制策略，生成相应控制命令；当所述冰情状态为正常状态时，以线路防覆冰为主要控制策略，以线路融冰为次要控制策略，确定目标函数并调用协调优化算法，生成防覆冰控制命令；当所述冰情状态为紧急状态时，以线路融冰为主要控制策略，以线路防覆冰为次要控制策略，确定目标函数并调用协调优化算法，生成融冰控制命令；3)根据步骤2)中所述的防覆冰控制命令或融冰控制命令对所述电网中各输电线路上的变压器及无功补偿装置进行控制，通过对所述输电线路两端调压绕组的投切及所述无功补偿装置根据所述调压绕组的投切所引起的线路无功功率变化的动态投切，以保证所述电网的稳定运行；无功补偿装置为动态补偿电容器；步骤2)中的所述协调优化算法如下，$\left\{\begin{array}{c}F=\min (f_1+f_2+f_3)\\ s.t.h(x^{\prime }\left(\mathrm{nT}\right),u^{\prime }\left(\mathrm{nT}\right))=0\\ g\left(x^{\prime }\left(\mathrm{nT}\right)\right)\ge 0\\ u^{\prime }\left(\mathrm{nT}\right)=u\left(\mathrm{nT}\right)+\mathrm{\Delta u}\left(\mathrm{nT}\right)\\ \left|\right|\mathrm{\Delta u}\left(\mathrm{nT}\right)\left|\right|\le \mathrm{\Delta u}{\left(\mathrm{nT}\right)}_{\max }\end{array}\right.,$$\left\{\begin{array}{c}{f}_1=\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}{V}_i{G}_{\mathrm{ij}}\cos {\theta }_{\mathrm{ij}}\\ f_2=\lambda \left(l\right)\underset{l=1}{\overset{\mathrm{Nt}}{\Sigma }}{P}_{\mathrm{lloss}}\\ f_3=\zeta \left(i\right)\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}|U_i-U_{\mathrm{irat}}|\end{array}\right.,$$\lambda \left(l\right)=\left\{\begin{array}{cc}C& P_{\mathrm{lloss}}<P_{\mathrm{lloss}\min }\\ 0& P_{\mathrm{lloss}}\ge P_{\mathrm{lloss}\min }\end{array}\right.,$$\zeta \left(i\right)=\left\{\begin{array}{cc}{C}_1& U_{i\min }>U_{i}U{U}_i>U_{i\max }\\ 0& U_{i\min }\le U_i\le U_{i\max }\end{array}\right.,$式中，F为目标函数，f₁为第一子目标函数、f₂为第二子目标函数，f₃为第三子目标函数，第一罚函数λ，第二罚函数ζ，x(nT)为第nT个采样时刻时调节前的状态变量，u(nT)为第nT个采样时刻时控制变量，正数常量C、C₁；所述状态变量包括所述电网中的节点的集合N、所述节点数的电势V、所述电网中线路两端节点i、j的电导G_ij、所述电网中线路两端节点i、j的相角差θ_ij、单线路l、所述电网内所有易覆冰线路的集合N_t、所述单线路不覆冰损耗P_lloss和所述单线路的临界不覆冰损耗P_llossmin；所述控制变量包括防覆冰变压器变比、动态补偿电容器电容及节点i上指定电压值U_i、节点i上指定电压幅值U_irat、指定电压幅值的最大值U_imax、指定电压幅值的最小值U_imin；式中，u'(nT)为调节后的控制变量，Δu(nT)为防覆冰变压器变比的修正量和动态补偿电容器投切的修正量，即控制变量u(nT)的增量；x'(nT)为调节后的状态变量；s.t.h为满足等式约束的约束条件，g为满足电网安全稳定要求的约束条件。