CN105574238B - 一种用于在线稳定裕度评估的断面有功控制策略分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在线稳定裕度评估的断面有功控制策略分析方法，包括：确定输电断面组成、在线状态估计数据和调管范围，进行网络拓扑分析，自动生成断面送端区域、受端区域和控制发电机集合；根据在线稳定裕度评估的合理安全原则，采用直流潮流计算每个断面支路的灵敏度，并生成断面有功综合灵敏度；根据综合灵敏度大小对断面控制发电机集合进行筛选，综合考虑发电机实际出力、运行状态和可调出力上限约束条件，搜索生成送端可调发电机和受端可调发电机集合；计算可调发电机的功率调整量，生成在线稳定裕度评估的断面有功控制策略。本发明用于解决现有在线稳定裕度评估功能较多地依赖调度专家离线计算经验而无法自适应电网运行方式变化的问题。

Description

一种用于在线稳定裕度评估的断面有功控制策略分析方法

技术领域

本发明涉及一种电网在线仿真分析技术领域的分析方法，具体涉及一种用于在线稳定裕度评估的断面有功控制策略分析方法。

背景技术

关键输电断面的功率是调度员最关心的运行数据，也是运行方式控制稳定问题的重要手段，输电断面的实际功率和稳定极限功率的接近程度直接反映系统的稳定水平，在线求解输电断面的传输极限对衡量系统的稳定水平、挖掘输电潜力具有非常重要的意义。输电断面的传输极限是电力系统在没有违反热过负荷、节点电压越限、电压崩溃或任何如暂态稳定等系统安全约束前提下，指定输电路径上最大的电力输送能力。通常，用于衡量电力系统安全裕度的重要指标，也是决定可用传输能力的基础。

在线稳定裕度评估采用与实际方式安排类似的发电调整方式，保持电网负荷不变，利用并行计算技术，同时考虑系统电压水平、开机方式安排、负荷分布和负荷水平等因素，在线计算电网各主要输电断面稳定裕度，改变了传统上采用典型方式计算断面输电能力的模式，对实时掌握输电断面的输电能力和保证电网安全具有重要的指导意义，有助于提高电网运行的经济性。实际应用中，调度人员根据电网运行特点和年度运行方式稳定规定，事先定义关键输电断面组成，并重点监视其运行状态。在进行断面稳定裕度分析时，依赖调度员的人工经验事先指定断面送受端电网中参与断面功率调整的发电机组，作为计算程序进行断面有功控制的重要依据，从而在线计算生成重要输电断面的稳定裕度评估结果。但这种方法相对较为死板，对人工经验的要求较高，需要提前进行反复地参数调整和计算分析才能得到合理的断面极限值，也无法适应实时变化的电网运行状态。同时，实际中的断面组成是多种多样的，可能出现事先设定的关键断面裕度较大，但其他断面接近或到达输电瓶颈，处于危险状态，造成安全隐患。对于这种特殊运行方式下新增的危险断面，其有功控制策略或调整方案无法进行事先设置，必须进行断面有功控制策略自动分析，辨识出对调整断面功率最有效的机组。

因此，有必要开发一种输电断面有功控制策略分析方法，根据电网在线运行方式和输电断面组成自动分析断面功率调整的最佳控制策略，提高在线稳定裕度评估计算参数的合理性。

发明内容

为解决满足上述现有技术中的需要不足，本发明的目的是提供一种用于在线稳定裕度评估的断面有功控制策略分析方法，用于解决现有在线稳定裕度评估功能较多地依赖调度专家离线计算经验而无法自适应电网运行方式变化的问题。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种用于在线稳定裕度评估的断面有功控制策略分析方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：

步骤1：确定输电断面组成、在线状态估计数据和调管范围，进行网络拓扑分析，自动生成断面送端区域、受端区域和控制发电机集合；

步骤2：根据在线稳定裕度评估的合理安全原则，采用直流潮流计算每个断面支路的灵敏度，并通过加权计算生成断面有功综合灵敏度；

步骤3：根据综合灵敏度大小对断面控制发电机集合进行筛选，综合考虑发电机实际出力、运行状态和可调出力上限约束条件，搜索生成送端可调发电机和受端可调发电机集合；

步骤4：计算可调发电机的功率调整量，生成在线稳定裕度评估的断面有功控制策略。

进一步地，所述步骤1包括以下步骤：

步骤1-1：确定输电断面组成、在线状态估计数据和调管范围；

步骤1-2：进行网络拓扑分析，自动生成断面送端电源区、受端负荷区和断面控制发电机集合。

进一步地，所述步骤1-1包括：

所述输电断面是指电力系统中连接不同区域的用于功率传输的元件组合，其组成包括交流线路和交流变压器；电力系统输电断面C_tf定义为一组支路构成的集合，将电力系统分为互不连通的两部分，电力系统输电断面C_tf表示为：

C_tf＝{B₁,B₂,…,B_N}

假设电力系统Ω_A经断面流入电力系统Ω_B的总功率P_Σ为正，则称Ω_A为该断面的送端系统，Ω_B为受端系统；若断面中某支路的潮流是由Ω_A流入Ω_B，其值为正，反之则为负，得到断面功率向量P_C如下：

P_C＝[P_B,1,P_B,2,…,P_B,N]

假设断面前k条支路的潮流为正(k≤N)，则有：

式中：和分别为具有正、负潮流支路的功率；B_i＝{F_i，T_i}为输电断面的第i条支路，F_i∈Ω_A，T_i∈Ω_B分别为支路的起始节点和终止节点；N为构成该断面的支路数；P_B,i为输电断面的第i条支路的功率；

所述在线状态估计是根据在线获取的电网量测数据，采用适当的统计学方法估计动态电力系统内部状态；

所述调管范围是指本级电网调度中心管辖的各电压等级发输变电设备，包括发电机、交流线路、母线、变压器和开关刀闸；

进一步地，所述步骤1-2包括以下步骤：

(1)读取断面组成支路信息，将在线状态估计数据的网络拓扑模型中所有断面支路进行开断，形成新的网络拓扑模型；

(2)进行网络拓扑分析，重新形成电气岛信息、母线信息、发电机信息；

(3)在新的网络拓扑模型中，搜索断面送端母线所在的电气岛，结合送端电网调管范围，生成断面送端电源区的控制发电机节点集；搜索断面受端母线所在的电气岛，结合受端电网调管范围，生成断面受端电源区的控制发电机节点集。

进一步地，所述步骤2中，合理安全原则是指：①保证在线稳定裕度评估的合理性，即在线传输极限计算过程反映电网的特征和生产需求，考虑包括网络拓扑、负荷增长和发电机组开停机因素；②保证在线稳定裕度评估的安全性，即在线传输极限计算结果必须保证实际出现的运行方式安全，在断面功率调整过程不断朝系统失稳的方向发展，确保最终得到的断面潮流为最严重运行工况的极限功率；

所述直流潮流灵敏度是指：基于直流潮流方程的灵敏度指标，用于表征潮流方程变量之间的线性关系；发电机输出功率转移分布因子GSDF作为一种灵敏度，用于分析由于发电机有功输出功率变化引起的断面支路潮流的变化量；对任一断面C_tf，其GSDF矩阵表示为M_g，M_g的行对应系统中可调控的发电机节点，列则对应断面的相应支路，如下式所示：

发电机输出功率转移分布因子GSDF的计算公式如下：

所述断面综合灵敏度，是以节点对断面内各支路的灵敏度为基础，根据不同支路的负载率差异确定权重，合成一个综合灵敏度，以此反映该节点对各支路负载率提高的总体作用；综合灵敏度反映了不同的控制变量对同一断面总功率的控制能力，同时能满足各支路潮流变动趋于恶化的定向要求，其值越大，调节效果越明显，调节量相应越大；

式中，为发电机输出功率转移分布因子；N为断面支路数；n_g为参与调控的发电机节点数；x_k为支路k的电抗；X_i为X的第i个列矢量，X为直流潮流中B₀的逆矩阵；B₀为以1/x为支路参数建立的n×n阶节点电纳矩阵；PI(i)是节点i的综合灵敏度；S_Li是节点i对断面支路L的灵敏度；α_L是断面支路L对应的权重，与各支路负载率大小有关。

进一步地，所述步骤3中包括以下步骤：

步骤3-1中，根据综合灵敏度和发电机调节约束对断面控制发电机集合进行筛选，生成送端可调发电机集合和受端可调发电机集合；

1)判断送端控制发电机集中各发电机节点的综合灵敏度，将负灵敏度的节点从控制发电机集中剔除，只保留使断面功率增长的加出力机组；在受端控制发电机集合中，剔除正灵敏度的节点，只保留使断面功率增长的减出力机组；

2)计算控制发电机的调节裕度γ_i，并将调节裕度低的机组从控制发电机集中剔除，最终生成参与断面调整的可调发电机集合；调节裕度γ_i的公式如下：

式中，为控制发电机i的初始有功功率，为控制发电机的有功调节上限，为筛选可调发电机的阈值，设为0.0001；

步骤3-2中，根据综合灵敏度大小对可调发电机集合进行优先级排序，按照可调发电机节点对断面支路负载率作用的大小划分出控制优先等级：

a.当可调发电机节点对输电断面的综合灵敏度绝对值大于门槛值λ1时，该节点就分为第1级控制节点；λ1取0.05；

b.当可调发电机节点对输电断面的综合灵敏度绝对值大于门槛值λ2且小于门槛值λ1时，该节点可分为第2级控制节点；λ2取0.005；

c.将所有可调发电机节点统归为第3级节点；

在调整过程中，先在少量的控制优先级别高的节点集合中寻找控制策略，当不能完全使断面功率增长至极限时，再扩大搜索范围，允许控制优先级别低的节点参与调整，在更多的控制节点中寻找最终使断面功率增长至极限的控制策略。

进一步地，所述步骤4中，计算可调发电机的功率调整量，生成在线稳定裕度评估的断面有功控制策略；根据反向等量配对原则，计算分析送受端区域中参与调节的发电机、调节次序和调节量范围；

按照断面各支路热稳极限，计算断面极限功率的理想值，计算公式如下：

式中，为断面极限功率的理想值，为断面支路的热稳极限；和分别为具有正、负潮流支路的功率；

所述反向等量配对原则，是指为每一个加出力的节点都找到一个与之配对的减出力节点，反之亦然；每一配对的节点加减出力值相等；

将控制节点分类后，根据每个节点的综合灵敏度的绝对值大小进行排序，得到加出力类节点的操作序列和减出力类节点的操作序列，实际调整时遵循以下原则：

a.分别从综合灵敏度绝对值最大的加出力点和减出力点开始调整；

b.每一个加出力点i都有一个减出力点j与其联合配对调整，二者的调整量相等；为了使断面功率增长至极限，节点ij需要调整的控制量为ΔP_ytl，其计算如下：

ΔP_ytl＝ΔP_Σ/PI_i

式中，ΔP_Σ为断面功率的理想增长量，PI_i为出力点i的功率；

节点ij会受到自身的限制，即节点i的可加量和节点j的可减量节点ij的实际调节量是上述三者的最小值：

c.一个节点和多个节点进行配对调整；每调整一步，就重新修正节点的出力，并利用灵敏度关系修正各支路的潮流。

与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有的优异效果是：

本发明提供的方法克服了传统在线稳定裕度评估的断面调整方案过于依赖电力调度专家经验而无法自适应电网运行方式变化的问题，基于在线状态估计数据、断面组成和调管范围，计算分析断面送受端可控发电机对断面有功功率的综合灵敏度，并考虑发电机调节约束，自动生成断面有功控制策略，为电网在线稳定裕度评估提供准确合理的断面调整方案。

附图说明

图1是本发明提供的输电断面组成示意图；

图2是本发明提供的用于在线稳定裕度评估的断面控制策略分析方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的组件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。

图2是用于在线稳定裕度评估的断面控制策略分析方法流程图。图2中，本发明提供的用于在线稳定裕度评估的断面控制策略分析方法包括：

步骤1：所述步骤1中，确定输电断面组成、在线状态估计数据和调管范围，进行网络拓扑分析，自动生成断面送端电源区、受端负荷区和断面控制发电机集合。步骤1具体包括以下步骤：

步骤1-1中，确定输电断面组成、在线状态估计数据和调管范围。

所述输电断面指电力系统中连接不同区域的用于功率传输的元件组合，其组成包括交流线路和交流变压器，通常由调度专家事先定义。电力系统输电断面C_tf定义为一组支路构成的集合，可将系统分为互不连通的2部分，如图1所示。

C_tf＝{B₁,B₂,…,B_N}

式中：B_i＝{F_i，T_i}为输电断面的第i条支路，F_i∈Ω_A，T_i∈Ω_B分别为支路的起始节点和终止节点；N为构成该断面的支路数。

以图1为例，为便于描述，假设系统Ω_A经断面流入系统Ω_B的总功率P_Σ为正，则称Ω_A为该断面的送端系统，Ω_B为受端系统。若断面中某支路的潮流是由Ω_A流入Ω_B，其值为正，反之则为负，这样可以得到断面功率向量P_C。

P_C＝[P_B,1,P_B,2,…,P_B,N]

假设断面前k条支路的潮流为正(k≤N)，则有：

式中：和分别为具有正、负潮流支路的功率；P_B,i为输电断面的第i条支路的功率。

所述在线状态估计是根据在线获取的电网量测数据，采用适当的统计学方法估计动态电力系统内部状态；

所述调管范围是指本级电网调度中心管辖的各电压等级发输变电设备，主要包括发电机、交流线路、母线、变压器、开关刀闸等。

步骤1-2中，进行网络拓扑分析，自动生成断面送端电源区、受端负荷区和断面控制发电机集合。主要步骤包括：

(1)读取断面组成支路信息，将在线状态估计数据的网络拓扑模型中所有断面支路进行开断，形成新的网络拓扑模型；

(2)进行网络拓扑分析，重新形成电气岛信息、母线信息、发电机信息；

(3)在新的网络拓扑模型中，搜索断面送端母线所在的电气岛，结合送端电网调管范围，生成断面送端电源区的控制发电机节点集；搜索断面受端母线所在的电气岛，结合受端电网调管范围，生成断面受端电源区的控制发电机节点集。

步骤2：根据在线稳定裕度评估的合理安全原则，计算每个断面支路的直流潮流灵敏度，并通过加权计算生成断面综合灵敏度；

所述合理安全原则是指：一方面，保证在线稳定裕度评估的合理性，即在线传输极限计算过程应该反映电网的特征和生产需求，考虑诸如网络拓扑、负荷增长和发电机组开停机等因素；另一方面，保证在线稳定裕度评估的安全性，即在线传输极限计算结果必须有足够的保守性以保证实际出现的运行方式安全，这就要求在断面功率调整过程不断朝系统失稳的方向发展，从而确保最终得到的断面潮流为最严重运行工况的极限功率。

所述直流潮流灵敏度是指：基于直流潮流方程的灵敏度指标，用于表征潮流方程变量之间的线性关系。发电机输出功率转移分布因子GSDF作为一种灵敏度，用于分析由于发电机有功输出功率变化引起的断面支路潮流的变化量。对任一断面C_tf，其GSDF矩阵可表示为M_g，M_g的行对应系统中可调控的发电机节点，列则对应断面的相应支路。具体如下式所示：

式中，为发电机输出功率转移分布因子；N为断面支路数；n_g为参与调控的发电机节点数。

发电机输出功率转移分布因子GSDF的计算公式如下：

式中，x_k为支路k的电抗；X_i为X的第i个列矢量，X为直流潮流中B₀的逆矩阵。B₀为以1/x为支路参数建立的n×n阶节点电纳矩阵。

所述断面综合灵敏度，是以节点对断面内各支路的灵敏度为基础，根据不同支路的负载率差异确定权重，从而合成一个综合灵敏度，以此反映该节点对各支路负载率提高的总体作用。综合灵敏度反映了不同的控制变量对同一断面总功率的控制能力，同时能满足各支路潮流变动趋于恶化的定向要求。其值越大，调节效果越明显，调节量也相应越大。

式中，PI(i)是节点i的综合灵敏度；S_Li是节点i对断面支路L的灵敏度；α_L是断面支路L对应的权重，与各支路负载率大小有关。

步骤3：根据综合灵敏度和发电机调节约束对断面控制发电机集合进行筛选，生成送端可调发电机集合和受端可调发电机集合，并进行控制优先级排序；步骤3具体包括以下步骤：

步骤3-1中，根据综合灵敏度和发电机调节约束对断面控制发电机集合进行筛选，生成送端可调发电机集合和受端可调发电机集合。

1)判断送端控制发电机集中各发电机节点的综合灵敏度，将负灵敏度的节点从控制发电机集中剔除，只保留使断面功率增长的加出力机组；同理，在受端控制发电机集合中，剔除正灵敏度的节点，只保留使断面功率增长的减出力机组；

2)计算控制发电机的调节裕度γ_i，并将调节裕度较低的机组从控制发电机集中剔除，最终生成参与断面调整的可调发电机集合。

式中，为控制发电机i的初始有功功率，为控制发电机的有功调节上限，为筛选可调发电机的阈值，一般可设为0.0001。

步骤3-2中，根据综合灵敏度大小对可调发电机集合进行优先级排序，按照可调发电机节点对断面支路负载率作用的大小划分出控制优先等级；

a.当可调发电机节点对输电断面的综合灵敏度绝对值大于某一个相对较高的门槛值λ1(可取0.05)时，该节点就可分为第1级控制节点。显然，第1级的可控节点数量是很少的。

b.当可调发电机节点对输电断面的综合灵敏度绝对值大于某一个相对较低的门槛值λ2(可取0.005)时，该节点可分为第2级控制节点。显然，第2级控制节点包含了第1级控制节点，但范围却增大很多。

c.将所有可调发电机节点统归为第3级节点。

在调整过程中，先在少量的控制优先级别高的节点集合中寻找控制策略，当不能完全使断面功率增长至极限时，再扩大搜索范围，允许控制优先级别低的节点参与调整，在更多的控制节点中寻找最终使断面功率增长至极限的控制策略。

步骤4：计算可调发电机的功率调整量，生成在线稳定裕度评估的断面有功控制策略。

计算可调发电机的功率调整量，生成在线稳定裕度评估的断面有功控制策略。根据反向等量配对原则，计算分析送受端区域中参与调节的发电机、调节次序和调节量范围。

按照断面各支路热稳极限，计算断面极限功率的理想值，计算公式如下：

式中，为断面极限功率的理想值，为断面支路的热稳极限。

所述反向等量配对原则，是指为每一个加出力的节点都找到一个与之配对的减出力节点，反之亦然；每一配对的节点加减出力值相等。这样就可以保证系统的功率平衡，不会出现所有功率不平衡量都由平衡机组承担，尽可能避免了平衡机组的越限。

将控制节点分类后，根据每个节点的综合灵敏度的绝对值大小进行排序，得到加出力类节点的操作序列和减出力类节点的操作序列。实际调整时遵循以下原则：

a.分别从综合灵敏度绝对值最大的加出力点和减出力点开始调整。

b.每一个加出力点i都有一个减出力点j与其联合配对调整，二者的调整量相等。为了使断面功率增长至极限，节点ij需要调整的控制量为ΔP_ytl，其计算如下：

ΔP_ytl＝ΔP_Σ/PI_i

式中，ΔP_Σ为断面功率的理想增长量，PI_i为出力点i的功率；

此外，节点ij还会受到自身的限制，即节点i的可加量和节点j的可减量节点ij的实际调节量是上述三者的最小值：

c.一个节点可以和多个节点进行配对调整。每调整一步，就重新修正节点的出力，并利用灵敏度关系修正各支路的潮流。

实施例

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步的详细说明。

按照上述方法，以某实际系统作为校验模型，对电网中某重要输电断面的功率控制策略进行优化分析。断面送端电网装机容量约为22073MW，输电断面C_EX初始功率为706.26MW。调整后，输电断面功率增长至2483.20MW，如表1所示。经过分析计算，考虑送受端电网开机方式、网络拓扑和系统功率平衡，给出输电断面C_EX的有功控制策略，

如表2所示。

表1 输电断面C_EX有功控制结果

序号	断面支路名称	控制前潮流/pu	控制后潮流/pu
				1	葛G线	3.539	9.41095
2	孱F I线	1.780	7.79049
				3	孱F II线	1.743	7.63061

表2 输电断面C_EX有功控制策略表

上述实例分析表明：本发明提供的方法克服了传统在线稳定裕度评估的断面调整方案过于依赖电力调度专家经验而无法自适应电网运行方式变化的问题，基于在线状态估计数据、断面组成和调管范围，计算分析断面送受端可控发电机对断面有功功率的综合灵敏度，并考虑发电机调节约束，自动生成断面有功控制策略，为电网在线稳定裕度评估提供准确合理的断面调整方案。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于在线稳定裕度评估的断面有功控制策略分析方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

步骤1：步骤1-1确定输电断面组成、在线状态估计数据和调管范围；

步骤1-2：进行网络拓扑分析，自动生成断面送端区域、受端区域和控制发电机集合；

步骤2：根据在线稳定裕度评估的合理安全原则，采用直流潮流计算每个断面支路的直流潮流灵敏度，并通过加权计算生成断面综合灵敏度；

步骤3：根据综合灵敏度大小对断面控制发电机集合进行筛选，综合考虑发电机实际出力、运行状态和可调出力上限约束条件，搜索生成送端可调发电机和受端可调发电机集合；

步骤4：计算可调发电机的功率调整量，生成在线稳定裕度评估的断面有功控制策略；

所述步骤2中，合理安全原则是指：①保证在线稳定裕度评估的合理性，即在线传输极限计算过程反映电网的特征和生产需求，考虑包括网络拓扑、负荷增长和发电机组开停机因素；②保证在线稳定裕度评估的安全性，即在线传输极限计算结果必须保证实际出现的运行方式安全，在断面功率调整过程不断朝系统失稳的方向发展，确保最终得到的断面潮流为最严重运行工况的极限功率；

所述直流潮流灵敏度是指：基于直流潮流方程的灵敏度指标，用于表征潮流方程变量之间的线性关系；发电机输出功率转移分布因子GSDF作为一种灵敏度，用于分析由于发电机有功输出功率变化引起的断面支路潮流的变化量；对任一断面C_tf，其GSDF矩阵表示为M_g，M_g的行对应系统中可调控的发电机节点，列则对应断面的相应支路，如下式所示：

发电机输出功率转移分布因子GSDF的计算公式如下：

所述断面综合灵敏度，是以节点对断面内各支路的灵敏度为基础，根据不同支路的负载率差异确定权重，合成一个综合灵敏度，以此反映该节点对各支路负载率提高的总体作用；综合灵敏度反映了不同的控制变量对同一断面总功率的控制能力，同时能满足各支路潮流变动趋于恶化的定向要求，其值越大，调节效果越明显，调节量相应越大；

式中，为发电机输出功率转移分布因子；N为断面支路数；n_g为参与调控的发电机节点数；x_k为支路k的电抗；X_i为X的第i个列矢量，X为直流潮流中B₀的逆矩阵；B₀为以1/x为支路参数建立的n×n阶节点电纳矩阵；PI(i)是节点i的综合灵敏度；S_Li是节点i对断面支路L的灵敏度；α_L是断面支路L对应的权重，与各支路负载率大小有关。

2.如权利要求1所述的断面有功控制策略分析方法，其特征在于，所述步骤1-1包括：

所述输电断面是指电力系统中连接不同区域的用于功率传输的元件组合，其组成包括交流线路和交流变压器；电力系统输电断面C_tf定义为一组支路构成的集合，将电力系统分为互不连通的两部分，电力系统输电断面C_tf表示为：

C_tf＝{B₁,B₂,…,B_N}

若电力系统Ω_A经断面流入电力系统Ω_B的总功率P_Σ为正，则称Ω_A为该断面的送端系统，Ω_B为受端系统；若断面中某支路的潮流是由Ω_A流入Ω_B，其值为正，反之则为负，得到断面功率向量P_C如下：

P_C＝[P_B,1,P_B,2,…,P_B,N]

若断面前k条支路的潮流为正，k≤N，则有：

式中：和分别为具有正、负潮流支路的功率；B_i＝{F_i，T_i}为输电断面的第i条支路，F_i∈Ω_A，T_i∈Ω_B分别为支路的起始节点和终止节点；N为构成该断面的支路数；P_B,i为输电断面的第i条支路的功率；

所述在线状态估计是根据在线获取的电网量测数据，采用适当的统计学方法估计动态电力系统内部状态；

所述调管范围是指本级电网调度中心管辖的各电压等级发输变电设备，包括发电机、交流线路、母线、变压器和开关刀闸。

3.如权利要求1所述的断面有功控制策略分析方法，其特征在于，所述步骤1-2包括以下步骤：

(1)读取断面组成支路信息，将在线状态估计数据的网络拓扑模型中所有断面支路进行开断，形成新的网络拓扑模型；

(2)进行网络拓扑分析，重新形成电气岛信息、母线信息、发电机信息；

(3)在新的网络拓扑模型中，搜索断面送端母线所在的电气岛，结合送端电网调管范围，生成断面送端电源区的控制发电机节点集；搜索断面受端母线所在的电气岛，结合受端电网调管范围，生成断面受端电源区的控制发电机节点集。

4.如权利要求1所述的断面有功控制策略分析方法，其特征在于，所述步骤3中包括以下步骤：

步骤3-1中，根据综合灵敏度和发电机调节约束对断面控制发电机集合进行筛选，生成送端可调发电机集合和受端可调发电机集合；

1)判断送端控制发电机集中各发电机节点的综合灵敏度，将负灵敏度的节点从控制发电机集中剔除，只保留使断面功率增长的加出力机组；在受端控制发电机集合中，剔除正灵敏度的节点，只保留使断面功率增长的减出力机组；

2)计算控制发电机的调节裕度γ_i，并将调节裕度低的机组从控制发电机集中剔除，最终生成参与断面调整的可调发电机集合；调节裕度γ_i的公式如下：

式中，为控制发电机i的初始有功功率，为控制发电机的有功调节上限，为筛选可调发电机的阈值，设为0.0001；

步骤3-2中，根据综合灵敏度大小对可调发电机集合进行优先级排序，按照可调发电机节点对断面支路负载率作用的大小划分出控制优先等级：

a.当可调发电机节点对输电断面的综合灵敏度绝对值大于门槛值λ1时，该节点就分为第1级控制节点；λ1取0.05；

b.当可调发电机节点对输电断面的综合灵敏度绝对值大于门槛值λ2且小于门槛值λ1时，该节点可分为第2级控制节点；λ2取0.005；

c.将所有可调发电机节点统归为第3级节点；

在调整过程中，先在少量的控制优先级别高的节点集合中寻找控制策略，当不能完全使断面功率增长至极限时，再扩大搜索范围，允许控制优先级别低的节点参与调整，在更多的控制节点中寻找最终使断面功率增长至极限的控制策略。

5.如权利要求1所述的断面有功控制策略分析方法，其特征在于，所述步骤4中，计算可调发电机的功率调整量，生成在线稳定裕度评估的断面有功控制策略；根据反向等量配对原则，计算分析送受端区域中参与调节的发电机、调节次序和调节量范围；

按照断面各支路热稳极限，计算断面极限功率的理想值，计算公式如下：

式中，为断面极限功率的理想值，为断面支路的热稳极限；和分别为具有正、负潮流支路的功率；k表示断面前k条支路；

所述反向等量配对原则是指为每一个加出力的节点都找到一个与之配对的减出力节点，反之亦然；每一配对的节点加减出力值相等；

将控制节点分类后，根据每个节点的综合灵敏度的绝对值大小进行排序，得到加出力类节点的操作序列和减出力类节点的操作序列，实际调整时遵循以下原则：

a.分别从综合灵敏度绝对值最大的加出力点和减出力点开始调整；

b.每一个加出力点i都有一个减出力点j与其联合配对调整，二者的调整量相等；为了使断面功率增长至极限，节点ij需要调整的控制量为ΔP_ytl，其计算如下：

ΔP_ytl＝ΔP_Σ/PI_i

式中，ΔP_Σ为断面功率的理想增长量，PI_i为出力点i的功率；

节点ij会受到自身的限制，即节点i的可加量ΔP_i ^max和节点j的可减量节点ij的实际调节量是上述三者的最小值：

ΔP_i＝ΔP_j＝min{ΔP_ytl,ΔP_i ^max,ΔP_j ^max}

c.一个节点和多个节点进行配对调整；每调整一步，就重新修正节点的出力，并利用灵敏度关系修正各支路的潮流。