一种多负荷特性匹配的低频减载优化控制系统及方法

摘要

本发明涉及电力系统频率控制领域，特别涉及一种多负荷特性匹配的低频减载优化控制系统及方法，用于电网出现电源损失、负荷比例突增所引起低频故障时，为保证电网的安全、经济、稳定运行而采用的低频控制方法。本发明由发电电源与电源母线节点相连，电源母线节点通过变压器单元与变压站母线节点相连，变压站母线节点通过输电线路与不同特性的负荷单元相连，同时变压站母线节点通过输电线路与其它变电站母线节点相连，控制单元与变压站母线节点相连，控制单元与不同特性的负荷单元相连。本发明在满足事故等级限制同时，完成安全稳定运行，实现经济合理运行。以最低经济代价为低频减载的控制目标，大大降低频率控制过程的经济损失，经济效益巨大。

主权项

一种多负荷特性匹配的低频减载优化控制方法，其特征在于：包括如下控制步骤：步骤1：实时检测电网中每个母线节点的输出频率；步骤2：检测单元将电网频率信息传输到调度监控中心，并进行实时分析：检测电网每个节点频率是否低于49.5Hz以下，如低于该值则说明此时电网出现了低频故障； 步骤3：当电网出现低频故障时，调度中心制定控制方案：步骤3.1：把区域内负荷模型定义为常规负荷与频率中断负荷的组合模型，定义新型负荷匹配模型，控制代价模型；步骤3.2：根据已定义的新型负荷匹配模型，构建多负荷特性匹配的低频减载控制模型；步骤3.3：针对步骤3.2中的控制模型进行计算；步骤4：经过步骤3中控制模型计算，得出最优控制向量，控制向量中参数值形成低频减载的控制方案，调度中心按照此控制方案以控制指令形式发送到电网中各负荷节点侧的控制单元，完成优化减载过程；步骤5：将故障信息与控制信息上传到调度中心；步骤6：完成多负荷特性匹配的低频减载优化控制，实现电网频率稳定运行；所述的新型负荷匹配模型、控制代价模型，表示如下：新型负荷匹配模型表达式为：；其中：代表常规运行负荷，调频可中断负荷；常规负荷的控制代价模型为：；其中：表示常规负荷的控制代价，为损失正常负荷的代价系数，为事故等级数，为常规负荷的切负荷量，常规负荷电价；调频可中断负荷的控制代价模型：；其中：表示调频中断负荷的控制代价，为不定时性的补偿系数、负荷中断量为时随时间增长而补偿系数的增长函数，为调频中断负荷的切负荷量，调频中断负荷补偿基准电价。