CN106099997A - 考虑安全约束的互联电网备用共享容量分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种考虑安全约束的互联电网备用共享容量分配方法，属电力系统控制领域。它包括以下步骤：基于灵敏度分析和断面裕度的省网可调能力分析方法，以明确备用共享组内各成员实际可用支援容量；综合机组调节性能、输电线路可用容量，提出了考虑省内断面和省间联络线安全约束的有功支援优化分配策略，通过对动态区域控制偏差中固定系数分配损失功率的方法改进，在保证输电断面和联络线功率传输安全的前提上，充分发挥互联电网在大功率缺失扰动恢复中的作用。

Description

考虑安全约束的互联电网备用共享容量分配方法

技术领域

本发明涉及一种考虑安全约束的互联电网备用共享容量分配方法，属于电力系统技术领域。

背景技术

随着部分区域电网外受电功率不断增加，大受端电网特征越发明显，任一区外馈入直流换相失败或单双极闭锁故障必将引发电网频率的大幅下降。当互联电网频率发生大扰动后,系统频率的恢复首先依靠系统频率一、二次调节,互联电网内AGC(即：自动发电控制)机组根据控制区ACE(即：区域控制偏差)动作，而省间联络线计划未根据各控制区受电损失功率实时修正，势必引起非直流落点控制区大幅减出力而引发误控，不利于事故扰动后频率和功率恢复。

针对上述问题，华东电网提出了动态ACE技术，以提高电网抵御大功率失去后的恢复能力,有效地发挥全网备用共享的潜能。由于动态ACE采用固定系数比例分配损失功率到各省网，在实施动态ACE时，有可能触发某条(些)联络线和重要断面功率超过其安全稳定极限而跳闸，而造成系统崩溃，使得实施动态ACE的结果与实施动态ACE的目的相悖。

文献一《华东电网动态区域控制误差应用分析》(电力系统自动化2004年第28卷第1期第78页)披露了一种考虑跨区送电机组跳闸和联络线越限约束的动态ACE的改进方法，着重探讨了当前动态ACE架构下，在故障功率损失容量、连锁故障和联络线安全方面的改进和完善策略，以增强动态ACE技术的适应性。

文献一提出的采用最近一次的有功灵敏度系数,手动调整动态ACE控制联络线越限的策略，可有效避免动态ACE触发后联络线功率超过其安全稳定极限而跳闸情况发生。该方法是由调度员人工手动调整和取消，在电网紧急情况发生时，无疑增加了调度工作强度和误控几率，无法保证控制的时效性和准确性。

文献二《复杂预想场景下电力系统备用优化模型》(中国电机工程学报2012年第32卷第10期第105页)披露了一种考虑复杂预想场景的备用优化模型，该模型计及不同类型预想场景对备用容量和响应速度的要求，以最小化购电成本与备用容量成本之和作为目标函数，综合求解机组组合、备用容量的分配以及预想场景下备用容量的优化调度。

文献二提出的备用优化模型考虑了备用容量及其分配与机组组合、机组功率分配、网络约束、预想场景以及预想场景的类型之间的关系，是一个复杂的混合整数线性规划问题。该方法可作为省级电网和区域电网备用优化调出的辅助决策方案，着眼于省网内调频资源的优化调度，未涉及互联电网备用共享相关技术。

文献三《考虑备用容量优化分配的含风电电力系统动态经济调度》(中国电机工程学报2014年第34卷第34期第6109页)在日前框架下，利用随机优化理论建立考虑辅助服务市场的动态经济调度模型，该模型计及常规机组约束、风速预测误差与网络安全约束外，考虑AGC容量与事故备用容量的运行约束和购买成本，获取发电机最优出力计划，实现备用容量在各机组间分时段优化分配。

文献三提出的动态经济调度模型，综合了电量市场和辅助服务市场因素，考虑了正常工况与N-1工况下系统安全运行对备用容量的需求，与文献二类似，该模型是解决已知备用容量需求之上的购电成本优化问题，未分析当前电网运行工况下的可调能力，无法为事故扰动下跨省备用容量互济提供有效技术支持。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种考虑安全约束的互联电网备用共享容量分配方法，在保证网络安全的基础上，充分发挥互联电网在大功率缺失扰动恢复中的作用。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

考虑安全约束的互联电网备用共享容量分配方法，包括如下步骤：

步骤一：基于灵敏度和断面安全约束的省网可用支援容量计算：根据省内机组对输电断面的有功灵敏度系数，对发电机组进行分类；考虑输电断面当前运行状态、机组有功出力和调节性能，计算满足输电断面安全约束的机组调节范围，在此基础上计算该省网最大可用支援容量；

步骤二：考虑联络线安全约束的互联电网可用支援容量计算：根据相邻省网内机组对联络线潮流的影响程度，计算满足联络线安全约束的机组调节范围，与省内断面安全约束计算结果取交集，得出同时满足省间联络线和省内断面安全约束的省网最大可用支援容量；

步骤三：互联电网备用共享容量优化分配：按照备用共享组内旋转备用系数分配事故损失功率，然后对该分配量与共享组内各省网的最大可用支援容量校验，若分配量大于最大可用容量，则基于省网可用支援功率对分配量修正。

步骤一的具体方法如下：

1)根据省网内机组对断面的有功灵敏度系数，将机组分为以下三类：

①类：对断面不影响的机组，该类机组对省内各断面的有功灵敏度系数的绝对值均小于0.1；

②类：对单断面影响的机组，该类机组仅对省内一个断面的有功灵敏度系数绝对值大于0.1，其他均小于0.1；

③类：对多断面影响的机组，该类机组对省内两个及以上断面的有功灵敏度系数绝对值大于0.1；

2)根据输电断面潮流与断面限值关系，将断面运行状态划分为正常、重载和越限三种状态：①正常状态，断面潮流小于80％的断面限值；②重载状态，断面潮流在80％～100％断面限值范围内；③越限状态，断面潮流大于断面限值；

3)当断面运行状态为正常时，

①类机组的调节范围为：

P_i,min≤P_i,g≤P_i,max (1)

式中，P_i,g为机组i的有功出力；P_i,min为最低调节下限；P_i,max为最高调节上限；

②类机组按照有功灵敏度系数排序，有功灵敏度系数小的优先参与计算，考虑机组调节范围和调节速率因素，使机组调节上限P_i,max不引起断面越限：

$\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{\mathrm{\&alpha;}}_{i}min(P_{i,cal}-P_{i,g},15R_i)<P_{j,T\_\lim }-P_{j,T}---\left(2\right)$

式中，n为②类机组数量；α_i为机组i对断面j的有功灵敏度系数；P_i,cal为机组i上限的计算结果；P_i,g为机组i的有功出力；R_i为机组i的调节速率；P_{j,T_lim}为断面j的限值；P_j,T为断面j的潮流；

若②类机组调整后，省内所有断面仍有可调裕度，定义：断面裕度与有功灵敏度系数比值为调整系数，计算机组所有相关断面的调整系数，③类机组按照机组断面调整系数小的优先参与计算：

$\underset{i=1}{\overset{m}{\&Sigma;}}{\mathrm{\&alpha;}}_{i}min(P_{i,cal}-P_{i,g},15R_i)<P_{j,T\_\lim }-P_{j,T}---\left(3\right)$

式中，m为③类机组数量；α_i为机组i对断面j的有功灵敏度系数；P_i,cal为机组i上限的计算结果；P_i,g为机组i的有功出力；R_i为机组i的调节速率；P_{j,T_lim}为断面j的限值；P_j,T为断面j的潮流；

4)当断面运行状态为重载时，

①类机组的调节范围同正常状态；②类机组筛选对重载断面灵敏度系数为负的机组，该机组调节范围为大于机组当前出力且小于调节上限，其他机组禁止上调；③类机组与重载断面关联且有功灵敏度系数为负的机组，需满足式(3)不引起新的断面重载或越限；

5)当断面运行状态为越限时，

①类机组的调节范围同正常状态；②③类机组利用安全约束调度计算结果校正当前断面越限问题，在总可支援功率中扣除相关调整容量；

6)计算系统可用支援容量：

$P_{up\_s}=\underset{i=1}{\overset{N_1}{\&Sigma;}}{P}_{NTF,i}+\underset{i=1}{\overset{N_2}{\&Sigma;}}{P}_{OTF,i}+\underset{i=1}{\overset{N_3}{\&Sigma;}}{P}_{MTF,i}---\left(4\right)$

式中：P_{up_s}表示考虑断面安全的最大可用支援容量；N₁、N₂、N₃分别表示断面无影响、单断面影响和多断面影响的机组个数；P_NTF,i、P_OTF,i和P_MTF,i分别为断面无影响、单断面影响和多断面影响的机组调节容量，其定义为：

$\left\{\begin{array}{c}{P}_{NTF,i}=\min (P_{i,\max }-P_{i,g},15R_i)\\ P_{OTF,i}=\min (P_{i,cal}-P_{i,g},15R_i)\\ P_{MTF,i}=\min (P_{i,cal}-P_{i,g},15R_i)\end{array}\right.---\left(5\right)$

式中：P_i,max为最高调节上限；P_i,cal为机组i上限的计算结果；P_i,g为机组i的有功出力；R_i为机组i的调节速率。

步骤二的具体方法为：

1)根据互联电网扰动后潮流分布特点，确定故障省网潮流变化特点，分析可能引起越限的省间联络线；

大功率缺失扰动发生后，相比故障前联络线输送功率，故障省网联络线会少送或多受，非故障省网联络线会多送或少受；随后由一次调频和自动发电控制作用系统潮流再次分布；分析得出，故障省网的受电联络线和非故障省网的送电联络线易引发潮流越限，作为联络线分析的重要对象；

2)根据省网可用容量的机组调节范围计算结果，对计算结果校验，对机组调节上限P_i,max或上限计算结果P_i,cal修正，使其满足联络线安全约束：

$\underset{i=1}{\overset{M}{\&Sigma;}}{s}_{i}min({P_{i,cal}}^{\&prime;}-P_{i,g},15R_i)<P_{k,T\_\lim }-P_{k,T}---\left(6\right)$

式中，M为由联络线k互联的相邻省网机组数量；s_i为机组i对联络线k的有功灵敏度系数；P_i,cal′为机组上限计算结果；P_i,g为机组i的有功出力；R_i为机组i的调节速率；P_{k,T_lim}为联络线k的限值；P_k,T为联络线k的潮流；

3)取联络线安全校验后结果，计算满足联络线安全约束的各省网可用支援容量：

$P_{up\_l,l}=\underset{i=1}{\overset{N}{\&Sigma;}}min(P_{i,max}-P_{i,g},15R_i)---\left(7\right)$

式中，P_{up_l,l}为省网l的可用支援容量；N为省网内投运机组数量；P_i,max为机组调节上限；

4)取省网可用容量计算和联络线安全校验结果中的较小值，作为省网满足省内断面和省间联络线约束的可用支援容量：

P_up,l＝min(P_{up_s,l},P_{up_l,l}) (8)

式中，P_up,l为省网l的满足省内断面和省间联络线约束的可用支援容量；P_{up_s,l}为省网l考虑断面安全的最大可用支援容量；P_{up_l,l}为省网l考虑省间联络线安全的最大可用支援容量。

步骤三的具体方法为：

1)当直流闭锁故障或大机组跳闸大功率缺失事故发生时，按照预定义的各旋转备用系数在备用共享组内分配事故损失功率，其计算公式为：

$P_l=\frac{k_l}{\underset{l=1}{\overset{Z}{\&Sigma;}}{k}_l}{P}_{Loss}---\left(6\right)$

式中，P_l为备用共享组内省网l的初始分配功率；k_l为旋转备用系数；P_Loss为事故损失功率；Z为备用共享组内的省网数量；

2)式(6)分配功率与各省网可用支援容量比较，当式(6)分配功率小于等于省网可用支援容量时，则不会功率支援分配不会引起线路越限问题；当式(6)分配功率大于省网可用支援容量，计算区域电网安全修正容量，以安全裕度为原则修正分配容量；

计算区域电网内超过省网可用支援容量部分的总容量：

${\mathrm{\&Delta;P}}_{Loss}=\underset{l=1}{\overset{M1}{\&Sigma;}}(P_l-P_{up,l}),(P_l-P_{up,l})>0---\left(7\right)$

式中，ΔP_Loss为损失功率修正容量；M1为初始分配功率大于省网可用支援容量的省网数量；P_l为备用共享组内省网l的初始分配功率；P_up,l为省网l的满足省内断面和省间联络线约束的可用支援容量；

修正后，各省分配容量为：

$P_l^{\&prime;}=P_l+\frac{P_{up,l}-P_l}{\underset{l=1}{\overset{M2}{\&Sigma;}}(P_{up,l}-P_l)}{\mathrm{\&Delta;P}}_{Loss},(P_{up,l}-P_l)>0---\left(8\right)$

式中，P_l'为修正后省网分配容量；M2为初始分配功率小于省网可用支援容量的省网数量；ΔP_Loss为损失功率修正容量；P_l为备用共享组内省网l的初始分配功率；P_up,l为省网l的满足省内断面和省间联络线约束的可用支援容量。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明针对受端电网大功率缺失故障下系统频率和功率恢复需要，考虑省内断面和省间联络线安全约束的有功支援优化分配策略，综合机组调节性能、输电线路可用裕度，对动态ACE中固定系数比例分配损失功率的方法改进，在保证输电断面和联络线功率传输安全的前提上，充分发挥互联电网在大功率缺失扰动恢复中的作用。

附图说明

图1是输电断面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

考虑安全约束的互联电网备用共享容量分配方法，包括如下步骤：

步骤一：基于灵敏度和断面安全约束的省网可用支援容量计算：根据省内机组对输电断面的有功灵敏度系数，对发电机组进行分类；考虑输电断面当前运行状态、机组有功出力和调节性能，计算满足输电断面安全约束的机组调节范围，在此基础上计算该省网最大可用支援容量。

如图1所示，为输电断面示意图，其中P_{j,T_lim}为断面j的限值；P_j,T为断面j的潮流。

步骤一的具体方法如下：

1)根据省网内机组对断面的有功灵敏度系数，将机组分为以下三类：

①类：对断面不影响的机组，该类机组对省内各断面的有功灵敏度系数的绝对值均小于0.1；

②类：对单断面影响的机组，该类机组仅对省内一个断面的有功灵敏度系数的绝对值大于0.1，其他均小于0.1；

③类：对多断面影响的机组，该类机组对省内两个及以上断面的有功灵敏度系数的绝对值大于0.1；

2)根据输电断面潮流与断面限值关系，将断面运行状态划分为正常、重载和越限三种状态：①正常状态，断面潮流小于80％的断面限值；②重载状态，断面潮流在80％～100％断面限值范围内；③越限状态，断面潮流大于断面限值；

3)当断面运行状态为正常时，

①类机组的调节范围为：

P_i,min≤P_i,g≤P_i,max (1)

式中，P_i,g为机组i的有功出力；P_i,min为最低调节下限；P_i,max为最高调节上限；

②类机组按照有功灵敏度系数排序，有功灵敏度系数小的优先参与计算，考虑机组调节范围和调节速率因素，使机组调节上限P_i,max不引起断面越限：

$\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{\mathrm{\&alpha;}}_{i}min(P_{i,cal}-P_{i,g},15R_i)<P_{j,T\_\lim }-P_{j,T}---\left(2\right)$

式中，n为②类机组数量；α_i为机组i对断面j的有功灵敏度系数；P_i,cal为机组i上限的计算结果(小于其调节上限)；P_i,g为机组i的有功出力；R_i为机组i的调节速率；P_{j,T_lim}为断面j的限值；P_j,T为断面j的潮流；

若②类机组调整后，省内所有断面仍有可调裕度，定义：断面裕度与有功灵敏度系数比值为调整系数，计算机组所有相关断面的调整系数，③类机组按照机组断面调整系数小的优先参与计算：

$\underset{i=1}{\overset{m}{\&Sigma;}}{\mathrm{\&alpha;}}_{i}min(P_{i,cal}-P_{i,g},15R_i)<P_{j,T\_\lim }-P_{j,T}---\left(3\right)$

式中，m为③类机组数量；α_i为机组i对断面j的有功灵敏度系数；P_i,cal为机组i上限的计算结果；P_i,g为机组i的有功出力；R_i为机组i的调节速率；P_{j,T_lim}为断面j的限值；P_j,T为断面j的潮流；

4)当断面运行状态为重载时，

①类机组的调节范围同正常状态；②类机组筛选对重载断面灵敏度系数为负的机组，该机组调节范围为大于机组当前出力且小于调节上限，其他机组禁止上调；③类机组与重载断面关联且有功灵敏度系数为负的机组，需满足式(3)不引起新的断面重载或越限；

5)当断面运行状态为越限时，

①类机组的调节范围同正常状态；②③类机组利用安全约束调度计算结果校正当前断面越限问题，在总可支援功率中扣除相关调整容量；

6)计算系统可用支援容量：

$P_{up\_s}=\underset{i=1}{\overset{N_1}{\&Sigma;}}{P}_{NTF,i}+\underset{i=1}{\overset{N_2}{\&Sigma;}}{P}_{OTF,i}+\underset{i=1}{\overset{N_3}{\&Sigma;}}{P}_{MTF,i}---\left(4\right)$

式中：P_{up_s}表示考虑断面安全的最大可用支援容量；N₁、N₂、N₃分别表示断面无影响、单断面影响和多断面影响的机组个数；P_NTF,i、P_OTF,i和P_MTF,i分别为断面无影响、单断面影响和多断面影响的机组调节容量，其定义为：

$\left\{\begin{array}{c}{P}_{NTF,i}=\min (P_{i,\max }-P_{i,g},15R_i)\\ P_{OTF,i}=\min (P_{i,cal}-P_{i,g},15R_i)\\ P_{MTF,i}=\min (P_{i,cal}-P_{i,g},15R_i)\end{array}\right.---\left(5\right)$

式中：P_i,max为最高调节上限；P_i,cal为机组i上限的计算结果；P_i,g为机组i的有功出力；R_i为机组i的调节速率。

步骤二：考虑联络线安全约束的互联电网可用支援容量计算：根据相邻省网内机组对联络线潮流的影响程度，计算满足联络线安全约束的机组调节范围，与省内断面安全约束计算结果取交集，得出同时满足省间联络线和省内断面安全约束的省网最大可用支援容量。

步骤二的具体方法为：

1)根据互联电网扰动后潮流分布特点，确定故障省网潮流变化特点，分析可能引起越限的省间联络线；

大功率缺失扰动发生后，相比故障前联络线输送功率，故障省网联络线会少送或多受，非故障省网联络线会多送或少受；随后由一次调频和自动发电控制作用系统潮流再次分布；分析得出，故障省网的受电联络线和非故障省网的送电联络线易引发潮流越限，作为联络线分析的重要对象；

2)根据省网可用容量的机组调节范围计算结果，对计算结果校验，对机组调节上限P_i,max或上限计算结果P_i,cal修正，使其满足联络线安全约束：

$\underset{i=1}{\overset{M}{\&Sigma;}}{s}_{i}min({P_{i,cal}}^{\&prime;}-P_{i,g},15R_i)<P_{k,T\_\lim }-P_{k,T}---\left(6\right)$

式中，M为由联络线k互联的相邻省网机组数量；s_i为机组i对联络线k的有功灵敏度系数；P_i,cal′为机组上限计算结果；P_i,g为机组i的有功出力；R_i为机组i的调节速率；P_{k,T_lim}为联络线k的限值；P_k,T为联络线k的潮流；

3)取联络线安全校验后结果，计算满足联络线安全约束的各省网可用支援容量：

$P_{up\_l,l}=\underset{i=1}{\overset{N}{\&Sigma;}}min(P_{i,max}-P_{i,g},15R_i)---\left(7\right)$

式中，P_{up_l,l}为省网l的可用支援容量；N为省网内投运机组数量；P_i,max为机组调节上限；

4)取省网可用容量计算和联络线安全校验结果中的较小值，作为省网满足省内断面和省间联络线约束的可用支援容量：

P_up,l＝min(P_{up_s,l},P_{up_l,l}) (8)

式中，P_up,l为省网l的满足省内断面和省间联络线约束的可用支援容量；P_{up_s,l}为省网l考虑断面安全的最大可用支援容量；P_{up_l,l}为省网l考虑省间联络线安全的最大可用支援容量。

步骤三：互联电网备用共享容量优化分配：按照备用共享组内旋转备用系数分配事故损失功率，然后对该分配量与共享组内各省网的最大可用支援容量校验，若分配量大于最大可用容量，则基于省网可用支援功率对分配量修正。

步骤三的具体方法为：

1)当直流闭锁故障或大机组跳闸大功率缺失事故发生时，按照预定义的各旋转备用系数在备用共享组内分配事故损失功率，其计算公式为：

$P_l=\frac{k_l}{\underset{l=1}{\overset{Z}{\&Sigma;}}{k}_l}{P}_{Loss}---\left(6\right)$

式中，P_l为备用共享组内省网l的初始分配功率；k_l为旋转备用系数；P_Loss为事故损失功率；Z为备用共享组内的省网数量。

2)式(6)分配功率与各省网可用支援容量比较，当式(6)分配功率小于等于省网可用支援容量时，则不会功率支援分配不会引起线路越限问题；当式(6)分配功率大于省网可用支援容量，计算区域电网安全修正容量，以安全裕度为原则修正分配容量；

计算区域电网内超过省网可用支援容量部分的总容量：

${\mathrm{\&Delta;P}}_{Loss}=\underset{l=1}{\overset{M1}{\&Sigma;}}(P_l-P_{up,l}),(P_l-P_{up,l})>0---\left(7\right)$

式中，ΔP_Loss为损失功率修正容量；M1为初始分配功率大于省网可用支援容量的省网数量；P_l为备用共享组内省网l的初始分配功率；P_up,l为省网l的满足省内断面和省间联络线约束的可用支援容量；

修正后，各省分配容量为：

$P_l^{\&prime;}=P_l+\frac{P_{up,l}-P_l}{\underset{l=1}{\overset{M2}{\&Sigma;}}(P_{up,l}-P_l)}{\mathrm{\&Delta;P}}_{Loss},(P_{up,l}-P_l)>0---\left(8\right)$

式中，P_l'为修正后省网分配容量；M2为初始分配功率小于省网可用支援容量的省网数量；ΔP_Loss为损失功率修正容量；P_l为备用共享组内省网l的初始分配功率；P_up,l为省网l的满足省内断面和省间联络线约束的可用支援容量。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.考虑安全约束的互联电网备用共享容量分配方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：基于灵敏度和断面安全约束的省网可用支援容量计算：根据省内机组对输电断面的有功灵敏度系数，对发电机组进行分类；考虑输电断面当前运行状态、机组有功出力和调节性能，计算满足输电断面安全约束的机组调节范围，在此基础上计算该省网最大可用支援容量；

步骤二：考虑联络线安全约束的互联电网可用支援容量计算：根据相邻省网内机组对联络线潮流的影响程度，计算满足联络线安全约束的机组调节范围，与省内断面安全约束计算结果取交集，得出同时满足省间联络线和省内断面安全约束的省网最大可用支援容量；

步骤三：互联电网备用共享容量优化分配：按照备用共享组内旋转备用系数分配事故损失功率，然后对该分配量与共享组内各省网的最大可用支援容量校验，若分配量大于最大可用容量，则基于省网可用支援功率对分配量修正。

2.根据权利要求1所述的考虑安全约束的互联电网备用共享容量分配方法，其特征在于，步骤一的具体方法如下：

1)根据省网内机组对断面的有功灵敏度系数，将机组分为以下三类：

①类：对断面不影响的机组，该类机组对省内各断面的有功灵敏度系数的绝对值均小于0.1；

②类：对单断面影响的机组，该类机组仅对省内一个断面的有功灵敏度系数绝对值大于0.1，其他均小于0.1；

③类：对多断面影响的机组，该类机组对省内两个及以上断面的有功灵敏度系数绝对值大于0.1；

2)根据输电断面潮流与断面限值关系，将断面运行状态划分为正常、重载和越限三种状态：①正常状态，断面潮流小于80％的断面限值；②重载状态，断面潮流在80％～100％断面限值范围内；③越限状态，断面潮流大于断面限值；

3)当断面运行状态为正常时，

①类机组的调节范围为：

P_i,min≤P_i,g≤P_i,max (1)

式中，P_i,g为机组i的有功出力；P_i,min为最低调节下限；P_i,max为最高调节上限；

②类机组按照有功灵敏度系数排序，有功灵敏度系数小的优先参与计算，考虑机组调节范围和调节速率因素，使机组调节上限P_i,max不引起断面越限：

$\underset{i=1}{\overset{n}{\&Sigma;}}{\mathrm{\&alpha;}}_{i}min(P_{i,cal}-P_{i,g},15R_i)<P_{j,T\_\lim }-P_{j,T}---\left(2\right)$

式中，n为②类机组数量；α_i为机组i对断面j的有功灵敏度系数；P_i,cal为机组i上限的计算结果；P_i,g为机组i的有功出力；R_i为机组i的调节速率；P_{j,T_lim}为断面j的限值；P_j,T为断面j的潮流；

若②类机组调整后，省内所有断面仍有可调裕度，定义：断面裕度与有功灵敏度系数比值为调整系数，计算机组所有相关断面的调整系数，③类机组按照机组断面调整系数小的优先参与计算：

$\underset{i=1}{\overset{m}{\&Sigma;}}{\mathrm{\&alpha;}}_{i}min(P_{i,cal}-P_{i,g},15R_i)<P_{j,T\_\lim }-P_{j,T}---\left(3\right)$

式中，m为③类机组数量；α_i为机组i对断面j的有功灵敏度系数；P_i,cal为机组i上限的计算结果；P_i,g为机组i的有功出力；R_i为机组i的调节速率；P_{j,T_lim}为断面j的限值；P_j,T为断面j的潮流；

4)当断面运行状态为重载时，

①类机组的调节范围同正常状态；②类机组筛选对重载断面灵敏度系数为负的机组，该机组调节范围为大于机组当前出力且小于调节上限，其他机组禁止上调；③类机组与重载断面关联且有功灵敏度系数为负的机组，需满足式(3)不引起新的断面重载或越限；

5)当断面运行状态为越限时，

①类机组的调节范围同正常状态；②③类机组利用安全约束调度计算结果校正当前断面越限问题，在总可支援功率中扣除相关调整容量；

6)计算系统可用支援容量：

$P_{up\_s}=\underset{i=1}{\overset{N_1}{\&Sigma;}}{P}_{NTF,i}+\underset{i=1}{\overset{N_2}{\&Sigma;}}{P}_{OTF,i}+\underset{i=1}{\overset{N_3}{\&Sigma;}}{P}_{MTF,i}---\left(4\right)$

式中：P_{up_s}表示考虑断面安全的最大可用支援容量；N₁、N₂、N₃分别表示断面无影响、单断面影响和多断面影响的机组个数；P_NTF,i、P_OTF,i和P_MTF,i分别为断面无影响、单断面影响和多断面影响的机组调节容量，其定义为：

$\left\{\begin{array}{c}{P}_{NTF,i}=\min (P_{i,\max }-P_{i,g},15R_i)\\ P_{OTF,i}=\min (P_{i,cal}-P_{i,g},15R_i)\\ P_{MTF,i}=\min (P_{i,cal}-P_{i,g},15R_i)\end{array}\right.---\left(5\right)$

式中：P_i,max为最高调节上限；P_i,cal为机组i上限的计算结果；P_i,g为机组i的有功出力；R_i为机组i的调节速率。

3.根据权利要求2所述的考虑安全约束的互联电网备用共享容量分配方法，其特征在于，步骤二的具体方法为：

1)根据互联电网扰动后潮流分布特点，确定故障省网潮流变化特点，分析可能引起越限的省间联络线；

大功率缺失扰动发生后，相比故障前联络线输送功率，故障省网联络线会少送或多受，非故障省网联络线会多送或少受；随后由一次调频和自动发电控制作用系统潮流再次分布；分析得出，故障省网的受电联络线和非故障省网的送电联络线易引发潮流越限，作为联络线分析的重要对象；

2)根据省网可用容量的机组调节范围计算结果，对计算结果校验，对机组调节上限P_i,max或上限计算结果P_i,cal修正，使其满足联络线安全约束：

$\underset{i=1}{\overset{M}{\&Sigma;}}{s}_{i}min({P_{i,cal}}^{\&prime;}-P_{i,g},15R_i)<P_{k,T\_\lim }-P_{k,T}---\left(6\right)$

式中，M为由联络线k互联的相邻省网机组数量；s_i为机组i对联络线k的有功灵敏度系数；P_i,cal′为机组上限计算结果；P_i,g为机组i的有功出力；R_i为机组i的调节速率；P_{k,T_lim}为联络线k的限值；P_k,T为联络线k的潮流；

3)取联络线安全校验后结果，计算满足联络线安全约束的各省网可用支援容量：

$P_{up\_l,l}=\underset{i=1}{\overset{N}{\&Sigma;}}min(P_{i,max}-P_{i,g},15R_i)---\left(7\right)$

式中，P_{up_l,l}为省网l的可用支援容量；N为省网内投运机组数量；P_i,max为机组调节上限；

4)取省网可用容量计算和联络线安全校验结果中的较小值，作为省网满足省内断面和省间联络线约束的可用支援容量：

P_up,l＝min(P_{up_s,l},P_{up_l,l}) (8)

式中，P_up,l为省网l的满足省内断面和省间联络线约束的可用支援容量；P_{up_s,l}为省网l考虑断面安全的最大可用支援容量；P_{up_l,l}为省网l考虑省间联络线安全的最大可用支援容量。

4.根据权利要求3所述的考虑安全约束的互联电网备用共享容量分配方法，其特征在于，步骤三的具体方法为：

1)当直流闭锁故障或大机组跳闸大功率缺失事故发生时，按照预定义的各旋转备用系数在备用共享组内分配事故损失功率，其计算公式为：

$P_l=\frac{k_l}{\underset{l=1}{\overset{Z}{\&Sigma;}}{k}_l}{P}_{Loss}---\left(6\right)$

式中，P_l为备用共享组内省网l的初始分配功率；k_l为旋转备用系数；P_Loss为事故损失功率；Z为备用共享组内的省网数量；

2)式(6)分配功率与各省网可用支援容量比较，当式(6)分配功率小于等于省网可用支援容量时，则不会功率支援分配不会引起线路越限问题；当式(6)分配功率大于省网可用支援容量，计算区域电网安全修正容量，以安全裕度为原则修正分配容量；

计算区域电网内超过省网可用支援容量部分的总容量：

${\mathrm{\&Delta;P}}_{Loss}=\underset{l=1}{\overset{M1}{\&Sigma;}}(P_l-P_{up,l}),(P_l-P_{up,l})>0---\left(7\right)$

式中，ΔP_Loss为损失功率修正容量；M1为初始分配功率大于省网可用支援容量的省网数量；P_l为备用共享组内省网l的初始分配功率；P_up,l为省网l的满足省内断面和省间联络线约束的可用支援容量；

修正后，各省分配容量为：

$P_l^{\&prime;}=P_l+\frac{P_{up,l}-P_l}{\underset{l=1}{\overset{M2}{\&Sigma;}}(P_{up,l}-P_l)}{\mathrm{\&Delta;P}}_{Loss},(P_{up,l}-P_l)>0---\left(8\right)$

式中，P_l'为修正后省网分配容量；M2为初始分配功率小于省网可用支援容量的省网数量；ΔP_Loss为损失功率修正容量；P_l为备用共享组内省网l的初始分配功率；P_up,l为省网l的满足省内断面和省间联络线约束的可用支援容量。