发明名称 电网有功和无功综合安全控制系统
摘要 一种电力技术领域的电网有功和无功综合安全控制系统,包括:数据接口模块、基础算法模块和综合校正方案计算模块,其中:数据接口模块与调度自动化系统相连接以接收电网实施状态,数据接口模块与基础算法模块相连接以输出状态数据文件,基础算法模块将基本计算分析工具以及状态数据文件输出至综合校正方案计算模块,综合校正方案计算模块以发电机输出的有功和无功功率为变量对越限线路的潮流进行调整。本发明通过利用电力网络的支路电流模型进行描述,从而使原本割裂的再安排问题重新统一起来,解决支路潮流越限问题,为电网运行决策提供更加可信的指导。
申请公布号 CN101728829B 申请公布日期 2012.06.27
申请号 CN200910311326.5 申请日期 2009.12.11
申请人 上海交通大学;上海市电力公司 发明人 王承民;张焰;李宏仲;林一;祝达康
分类号 H02J3/00(2006.01)I 主分类号 H02J3/00(2006.01)I
代理机构 上海科盛知识产权代理有限公司 31225 代理人 赵志远
主权项 一种电网有功和无功综合安全控制系统,其特征在于,包括:数据接口模块、基础算法模块和综合校正方案计算模块,其中:数据接口模块与调度自动化系统相连接以接收电网实施状态,数据接口模块与基础算法模块相连接以输出状态数据文件,基础算法模块将基本计算分析工具以及状态数据文件输出至综合校正方案计算模块,综合校正方案计算模块以发电机输出的有功和无功功率为变量对越限线路的潮流进行调整;所述的基础算法模块包括:潮流计算子模块、节点电压支路电流混合建模子模块和线性规划计算子模块,其中:潮流计算子模块、节点电压支路电流混合建模子模块和线性规划计算子模块的输入端并联后与数据接口模块相连接以接收状态数据文件,上述子模块的输出端并联后与综合校正方案计算模块相连接以输出线路潮流、灵敏度矩阵、基本计算分析工具以及状态数据文件;所述的节点电压支路电流混合建模子模块根据状态数据文件中的电力网络方程线性化后生成支路电流针对发电机有功和无功的灵敏度矩阵表达式,所述的线性规划计算子模块,将有功无功安全约束问题表达成标准的线性规划问题后,采用线性规划算法进行求解,线性规划计算子模块采用卡玛卡方法进行计算;该线性规划问题的目标函数为:采用增量模型的有功发电成本与无功可控元件偏离初始运行状态最少之和最小;等式约束条件为不计网损和负荷变化的情况下,各发电机组出力总增量为0;不等式约束包括发电机有功无功上限约束,节点电压约束以及以电流表示的支路潮流约束;综合校正方案计算模块首先调用基础算法模块中的潮流计算子模块,对当前系统进行潮流计算,若没有发生潮流越限,则不进行安全校正方案的计算;若发生潮流越限,则调用基础算法模块中的节点电压支路电流混合建模子模块形成线路潮流与发电机有功及无功的灵敏度矩阵,再调用线性规划计算子模块进行调整方案的计算;综合校正方案计算模块启动后,首先根据读取的数据,调用基础计算模块的 节点电压支路电流混合建模子模块和潮流计算子模块,生成灵敏度矩阵;根据潮流计算结果判断系统存在潮流越限的支路时,记录下这些潮流越限的支路编号,计算支路的越限百分比,其计算方法为:越限百分比=(支路电流实际值‑支路电流额定值)/支路电流额定值;将越限百分比最大的支路的潮流约束放入线性规划问题集;线性规划问题集包括一个目标函数以及若干等式约束和不等式约束,根据这些约束条件,在可行域范围内搜索目标函数的最优解;当系统不存在越限支路或者系统提示线性规划问题无解时,安全校正结束。
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