CN106602574A - 一种缓解电压暂降的电网运行方式优化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种缓解电压暂降的电网运行方式优化方法，包括步骤：一、电网可选运行方式确定：根据待优化电网中各支路上是否安装开关与所安装开关的状态，对待优化电网的所有可选运行方式进行确定；二、可行性判断：对各可选运行方式分别进行可行性判断，筛选出可行运行方式；三、经济性判断：对筛选出的可行运行方式分别进行经济性判断，并筛选出经济运行方式；四、优化性判断，过程如下：401、电网运行方式评估指标计算；402、优化运行方式确定。本发明方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好，既考虑了网损又能有效缓解电压暂降，能够实现电网的安全运行和经济运行。

Description

一种缓解电压暂降的电网运行方式优化方法
技术领域
本发明属于电网优化运行技术领域，尤其是涉及一种缓解电压暂降的电网运行方式优化方法。
背景技术
随着高新技术产业的飞速发展，在现代工业生产中，电压敏感负荷在各用电部门中得到了广泛应用。敏感负荷主要有可编程逻辑控制器、调速驱动装置、交流接触器、个人计算机等。电压暂降虽然未造成系统和电力用户之间的完全电力中断，当电压暂降的幅值和持续时间超过敏感负荷的关键控制设备的耐受能力时，会造成可编程逻辑控制器失灵、接触器脱扣、计算机存储数据丢失，造成生产线上流水线上被加工的产品报废，或者电机停机，尤其对于生产自动化程度高的大型企业，任一设备的作业中断都将可能导致整个流水线、甚至全厂作业的中断，造成至少1小时至数小时的生产停顿，致使生产线需要重新启动。一次意外的生产中断事故将给企业带来难以估计的经济损失。电压暂降给国内的石化、冶金、煤矿、半导体，以及汽车、制药、纺织等行业带来的经济损失和危害是十分严重的，造成了几十亿的年直接经济损失，所导致的间接损失更是无法估量。
通常电力调度员根据运行情况进行开关操作来调整电网的运行方式，一方面平衡负荷，消除过载，提高供电质量，另一方面降低网损，提高系统的经济性。传统的运行方式调整主要以降低网损和无功优化等为目标函数，没有考虑电网电压暂降的情况，由于现代化生产中电压暂降问题越来越突出，因此传统的运行方式调整已经不能满足现代化生产对电能供应的要求。运行方式的调整有必要考虑如何缓解电网的电压暂降，以母线和支路故障造成电网电压暂降最小为目标，以降低网损和无功优化等为约束的运行方式优化方法有待提出。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种缓解电压暂降的电网运行方式优化方法，其方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好，既考虑了网损又能缓解电压暂降的影响，能够实现电网的安全运行和经济运行。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种缓解电压暂降的电网运行方式优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、电网可选运行方式确定：根据待优化电网中各支路上是否安装开关与所安装开关的状态，对所述待优化电网的所有可选运行方式进行确定；
所述可选运行方式的总数量为3W种，其中W为所述待优化电网中支路的数量；3W种所述可选运行方式分别为所述待优化电网在3W种不同的支路开关状态时的运行方式，3W种所述可选运行方式分别与3W种不同的所述支路开关状态一一对应；
3W种所述支路开关状态中第q种所述可选运行方式对应的所述支路开关状态记作αq＝[α1,q,α2,q,…αr,q,…,αW,q]；其中，q为所述可选运行方式的编号，q为正整数且q＝1、2、…、3W；r为所述待优化电网中支路的编号，r为正整数且r＝1、2、…、W；αr,q为第q种可选运行方式下所述待优化电网中第r条支路的开关状态变量，αr,q＝0、1或2，αr,q＝0表示第q种可选运行方式下所述待优化电网中第r条支路上不安装开关，αr,q＝1表示第q种可选运行方式下所述待优化电网中第r条支路上安装开关且所安装开关处于闭合状态，αr,q＝2表示第q种可选运行方式下所述待优化电网中第r条支路上安装开关且所安装开关处于断开状态；
步骤二、可行性判断：对步骤一中3W种所述可选运行方式下所述待优化电网分别进行潮流计算，并根据潮流计算结果对各可选运行方式分别进行可行性判断，从3W种所述可选运行方式中筛选出可行运行方式；
对任一种所述可选运行方式进行可行性判断时，根据潮流计算得出的该可选运行方式下所述待优化电网中各条母线的电压进行判断：当该可选运行方式下所述待优化电网中所有母线的电压均在[Umin,Umax]内时，判断为该可选运行方式为可行运行方式，否则判断为该可选运行方式为不可行运行方式；其中，Umin为所述待优化电网中母线的最小允许电压，Umax为所述待优化电网中母线的最大允许电压；
步骤三、经济性判断：对步骤二中筛选出所有可行运行方式分别进行经济性判断，并根据经济性判断结果，从所有可行运行方式中筛选出经济运行方式；本步骤中，所筛选出经济运行方式的数量为H，其中H为正整数；
对任一种所述可行运行方式进行经济性判断时，根据该可行运行方式下所述待优化电网的网损率进行判断：当该可行运行方式下所述待优化电网的网损率不大于γset时，判断为该可行运行方式为经济运行方式；否则，判断为该可行运行方式为不经济运行方式；其中，γset为预先设定的网损率判断阈值；
步骤四、优化性判断，过程如下：
步骤401、电网运行方式评估指标计算：对步骤三中筛选出的H种所述经济运行方式下所述待优化电网的电网运行方式评估指标分别进行计算；
其中，对第h种所述经济运行方式下所述待优化电网的电网运行方式评估指标进行计算时，包括以下步骤：
步骤4011、母线电压暂降矩阵获取：获取第h种所述经济运行方式下所述待优化电网的母线电压暂降矩阵，该母线电压暂降矩阵记作其中，m为故障类型编号且m＝1、2、3或4，m＝1表示单相接地短路故障，m＝2表示两相相间短路故障，m＝3表示三相相间短路故障，m＝4表示两相接地短路故障；
其中，i为正整数且i＝1、2、…、T，j为正整数且j＝1、2、…、T，T为所述待优化电网中母线的总数量；表示第h种经济运行方式下编号为i的母线发生编号为m的故障时，编号为j的母线的三相电压暂降值；h为所述经济运行方式的编号，h为正整数且h＝1、2、…、H；中第i行元素表示第h种经济运行方式下编号为i的母线发生编号为m的故障时，所述待优化电网中各母线的电压暂降值；中第j列元素表示第h种经济运行方式下电网中各条母线分别发生编号为m的故障时，编号为j的母线的电压暂降值；
步骤4012、母线电压暂降凹陷域矩阵获取：根据步骤4011中所述的并结合预先设定的电网电压暂降阈值uthre，获取第h种所述经济运行方式下所述待优化电网的母线电压暂降凹陷域矩阵，该母线电压暂降凹陷域矩阵记作
其中， 或1；对的取值进行确定时，当中至少一相电压暂降值低于电网电压暂降阈值uthre时，否则，表示第h种经济运行方式下编号为i的母线发生编号为m的故障时，编号为j的母线发生电压暂降；
中的第i行元素表示第h种经济运行方式下编号为i的母线发生编号为m的故障时的电压暂降情况，中的第j列元素表示第h种经济运行方式下编号为j的母线受所述待优化电网中各条母线发生编号为m的故障影响并发生电压暂降的频次；
步骤4013、支路电压暂降凹陷域矩阵获取：获取第h种所述经济运行方式下所述待优化电网的支路电压暂降凹陷域矩阵，该支路电压暂降凹陷域矩阵记作
其中， 为编号为j的母线受第r条支路发生编号为m的故障影响并发生电压暂降的频次，r为所述待优化电网中支路的编号，r为正整数且r＝1、2、…、W；根据进行确定；所述的为第h种所述经济运行方式下所述待优化电网中第r条支路的电压暂降凹陷域矩阵，且
所述的根据第h种所述经济运行方式下所述待优化电网中第r条支路的电压暂降矩阵并结合步骤4012中所述的uthre进行确定；所述的其中表示第h种经济运行方式下所述待优化电网中第r条支路上的第n'个节点发生编号为m的故障时编号为j的母线的三相电压暂降值；n'为正整数且n'＝1、2、…、n，n为第r条支路上预先选取的节点数量且n为正整数，n'为第r条支路上节点的编号；lr表示第r条支路；
所述的中，或1；对的取值进行确定时，当中至少一相电压暂降值低于电网电压暂降阈值uthre时，否则， 表示第h种经济运行方式下第r条支路上第n'个节点发生编号为m的故障时，编号为j的母线发生电压暂降；
步骤4014、电网运行方式评估指标计算：根据公式计算第h种经济运行方式下所述待优化电网的电网运行方式评估指标，该指标记作Dh；所述的Dh为用于评价缓解电压暂降的评估指标；
其中，λm为预先设定的所述待优化电网发生编号m的故障的发生概率， 为编号为j的母线受所述待优化电网中各母线和各支路发生编号m的故障影响并产生电压暂降的频次总和，
步骤4015、多次重复步骤4011至步骤4014，直至获得H种所述经济运行方式下所述待优化电网的电网运行方式评估指标；
步骤402、优化运行方式确定：对步骤4015中获得的H种所述经济运行方式下所述待优化电网的电网运行方式评估指标进行比较，选取电网运行方式评估指标数值最小的所述经济运行方式作为所述待优化电网的优化运行方式。
上述一种缓解电压暂降的电网运行方式优化方法，其特征是：步骤4013中对进行确定前，先沿第h种所述经济运行方式下所述待优化电网中第r条支路的电流流向在第r条支路上选取n个节点，所选取的节点中包括第r条支路的末端点；n个所述节点呈均匀分布。
上述一种缓解电压暂降的电网运行方式优化方法，其特征是：步骤4014中所述的λm为所述待优化电网中所有故障点发生编号m的故障的发生概率平均值，所述故障点为步骤4013中所述支路上选取的节点或所述待优化电网中的母线。
上述一种缓解电压暂降的电网运行方式优化方法，其特征是：步骤二中所述的Umin＝0.95，所述的Umax＝1.05，Umin和Umax均为标么值。
上述一种缓解电压暂降的电网运行方式优化方法，其特征是：步骤三中所述的γset＝4％～6％。
上述一种缓解电压暂降的电网运行方式优化方法，其特征是：步骤4012中所述的uthre＝0.7～0.9，uthre为标么值。
上述一种缓解电压暂降的电网运行方式优化方法，其特征是：步骤4013中所述的n＝10～200。
上述一种缓解电压暂降的电网运行方式优化方法，其特征是：步骤4014中所述的λm通过概率统计的方法获得，根据预先统计的与所述待优化电网相同的已运行电网中各条母线和各支路发生故障的故障信息进行确定。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、方法步骤简单、设计合理且实现方便，提出一种既考虑网损又能缓解电压暂降的电网运行方式优化方法。
2、采用故障点法针对母线故障和支路上各节点故障引起的电压暂降进行分析，简单易行且使用效果好。
3、设计合理，以所提出的电网的缓解电压暂降的电网运行方式评估指标最小为目标函数，以支路上是否安装开关和开关状态为变量，以电网运行经济性、电压偏差等为约束条件，得出能有效缓解电压暂降影响并兼顾电网运行经济性的最优的电网运行方式，能够更好地通过运行方式调整达到减少电压暂降影响的目的，能够有效地减少电压暂降给用电企业造成的经济损失，能够很好地满足现代化生产对电能供应的要求。
4、所采用的电网运行方式评估指标设计合理，不仅考虑了母线故障造成的电压暂降，还考虑了支路故障造成的电压暂降，能够得到更为全面、精确的评估指标，进而能够选择出更优的电网运行方式。
5、方法步骤设计合理，先采用统计学方法(具体是排列组合方法)确定待优化电网的所有可选运行方式，再通过可行性判断筛选出可行运行方式，再通过经济性判断从可行运行方式中进一步筛选出经济运行方式，最后从经济运行方式中选出优化运行方式，运行方式优化选择的效率高，并且逐层递进进行选取，确保能简便、快速且准确选出能有效缓解电压暂降的优化运行方式。通过对可选运行方式依次进行可行性判断、经济性判断和优化性判断，最终确定优化运行方式。
6、使用效果好且实用价值高，从优化调度运行的角度为电压暂降的治理提供参考依据，能够增强网架结构，降低网络损耗，提高用户的满意度，有效地指导电网的安全运行、规划和改造，实现电网的安全运行和经济运行，推广应用价值高。
综上所述，本发明方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好，既考虑了网损又能减少电压暂降影响，能够实现电网的安全运行和经济运行。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的方法流程框图。
图2为本发明步骤4013中对待优化电网中各支路进行n等分划分的节点分布示意图。
具体实施方式
如图1所示的一种缓解电压暂降的电网运行方式优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、电网可选运行方式确定：根据待优化电网中各支路上是否安装开关与所安装开关的状态，对所述待优化电网的所有可选运行方式进行确定；
所述可选运行方式的总数量为3W种，其中W为所述待优化电网中支路的数量；3W种所述可选运行方式分别为所述待优化电网在3W种不同的支路开关状态时的运行方式，3W种所述可选运行方式分别与3W种不同的所述支路开关状态一一对应；
3W种所述支路开关状态中第q种所述可选运行方式对应的所述支路开关状态记作αq＝[α1,q,α2,q,…αr,q,…,αW,q]；其中，q为所述可选运行方式的编号，q为正整数且q＝1、2、…、3W；r为所述待优化电网中支路的编号，r为正整数且r＝1、2、…、W；αr,q为第q种可选运行方式下所述待优化电网中第r条支路的开关状态变量，αr,q＝0、1或2，αr,q＝0表示第q种可选运行方式下所述待优化电网中第r条支路上不安装开关，αr,q＝1表示第q种可选运行方式下所述待优化电网中第r条支路上安装开关且所安装开关处于闭合状态，αr,q＝2表示第q种可选运行方式下所述待优化电网中第r条支路上安装开关且所安装开关处于断开状态；
步骤二、可行性判断：对步骤一中3W种所述可选运行方式下所述待优化电网分别进行潮流计算，并根据潮流计算结果对各可选运行方式分别进行可行性判断，从3W种所述可选运行方式中筛选出可行运行方式；
对任一种所述可选运行方式进行可行性判断时，根据潮流计算得出的该可选运行方式下所述待优化电网中各条母线的电压进行判断：当该可选运行方式下所述待优化电网中所有母线的电压均在[Umin,Umax]内时，判断为该可选运行方式为可行运行方式，否则判断为该可选运行方式为不可行运行方式；其中，Umin为所述待优化电网中母线的最小允许电压，Umax为所述待优化电网中母线的最大允许电压；
步骤三、经济性判断：对步骤二中筛选出所有可行运行方式分别进行经济性判断，并根据经济性判断结果，从所有可行运行方式中筛选出经济运行方式；本步骤中，所筛选出经济运行方式的数量为H，其中H为正整数；
对任一种所述可行运行方式进行经济性判断时，根据该可行运行方式下所述待优化电网的网损率进行判断：当该可行运行方式下所述待优化电网的网损率不大于γset时，判断为该可行运行方式为经济运行方式；否则，判断为该可行运行方式为不经济运行方式；其中，γset为预先设定的网损率判断阈值；
步骤四、优化性判断，过程如下：
步骤401、电网运行方式评估指标计算：对步骤三中筛选出的H种所述经济运行方式下所述待优化电网的电网运行方式评估指标分别进行计算；
其中，对第h种所述经济运行方式下所述待优化电网的电网运行方式评估指标进行计算时，包括以下步骤：
步骤4011、母线电压暂降矩阵获取：获取第h种所述经济运行方式下所述待优化电网的母线电压暂降矩阵，该母线电压暂降矩阵记作其中，m为故障类型编号且m＝1、2、3或4，m＝1表示单相接地短路故障，m＝2表示两相相间短路故障，m＝3表示三相相间短路故障，m＝4表示两相接地短路故障；
其中，i为正整数且i＝1、2、…、T，j为正整数且j＝1、2、…、T，T为所述待优化电网中母线的总数量；表示第h种经济运行方式下编号为i的母线发生编号为m的故障时，编号为j的母线的三相电压暂降值；h为所述经济运行方式的编号，h为正整数且h＝1、2、…、H；中第i行元素表示第h种经济运行方式下编号为i的母线发生编号为m的故障时，所述待优化电网中各母线的电压暂降值；中第j列元素表示第h种经济运行方式下电网中各条母线分别发生编号为m的故障时，编号为j的母线的电压暂降值；
步骤4012、母线电压暂降凹陷域矩阵获取：根据步骤4011中所述的并结合预先设定的电网电压暂降阈值uthre，获取第h种所述经济运行方式下所述待优化电网的母线电压暂降凹陷域矩阵，该母线电压暂降凹陷域矩阵记作
其中， 或1；对的取值进行确定时，当中至少一相电压暂降值低于电网电压暂降阈值uthre时，否则，表示第h种经济运行方式下编号为i的母线发生编号为m的故障时，编号为j的母线发生电压暂降；
中的第i行元素表示第h种经济运行方式下编号为i的母线发生编号为m的故障时的电压暂降情况，中的第j列元素表示第h种经济运行方式下编号为j的母线受所述待优化电网中各条母线发生编号为m的故障影响并发生电压暂降的频次；
步骤4013、支路电压暂降凹陷域矩阵获取：获取第h种所述经济运行方式下所述待优化电网的支路电压暂降凹陷域矩阵，该支路电压暂降凹陷域矩阵记作
其中， 为编号为j的母线受第r条支路发生编号为m的故障影响并发生电压暂降的频次，r为所述待优化电网中支路的编号，r为正整数且r＝1、2、…、W；根据进行确定；所述的为第h种所述经济运行方式下所述待优化电网中第r条支路的电压暂降凹陷域矩阵，且
所述的根据第h种所述经济运行方式下所述待优化电网中第r条支路的电压暂降矩阵并结合步骤4012中所述的uthre进行确定；所述的其中表示第h种经济运行方式下所述待优化电网中第r条支路上的第n'个节点发生编号为m的故障时编号为j的母线的三相电压暂降值；n'为正整数且n'＝1、2、…、n，n为第r条支路上预先选取的节点数量且n为正整数，n'为第r条支路上节点的编号；lr表示第r条支路；
所述的中，或1；对的取值进行确定时，当中至少一相电压暂降值低于电网电压暂降阈值uthre时，否则， 表示第h种经济运行方式下第r条支路上第n'个节点发生编号为m的故障时，编号为j的母线发生电压暂降；
步骤4014、电网运行方式评估指标计算：根据公式计算第h种经济运行方式下所述待优化电网的电网运行方式评估指标，该指标记作Dh；所述的Dh为用于评价缓解电压暂降的评估指标；
其中，λm为预先设定的所述待优化电网发生编号m的故障的发生概率， 为编号为j的母线受所述待优化电网中各母线和各支路发生编号m的故障影响并产生电压暂降的频次总和，
步骤4015、多次重复步骤4011至步骤4014，直至获得H种所述经济运行方式下所述待优化电网的电网运行方式评估指标；
步骤402、优化运行方式确定：对步骤4015中获得的H种所述经济运行方式下所述待优化电网的电网运行方式评估指标进行比较，选取电网运行方式评估指标数值最小的所述经济运行方式作为所述待优化电网的优化运行方式。
本实施例中，步骤一中所述的W≥10，步骤4011中所述的T≥5。
步骤一中进行可选运行方式确定时，采用统计学方法找出待优化电网的所有运行方式，能确保对所有运行方式进行判断，并将所找出的所有可选运行方式作为后续进行可行性判断、经济性判断和优化性判断的基础，确保分析判断的全面性。
由于可选运行方式仅仅是通过各条支路上的安装开关和开关状态的可能性，用排列组合的方式得到的，而没有考虑电网运行的可行性和电网的经济运行和安全运行，因此通过步骤二中对各母线的电压进行判断，能有效筛除掉由于开关变换造成的负荷电压不合格的情况，从可选运行方式获得可行运行方式。进行步骤二，可使所述待优化电网运行方式的经济性判断不需要对可选运行方式进行判断，只需对可行运行方式进行判断，大大缩小了所述待优化电网运行方式的经济性判断的计算量。
由于降低网损率是电力公司考核电网经济运行的主要指标，利用步骤三中的网损率对所述待优化电网进行经济性判断，从可行运行方式中筛选出所述待优化电网的经济运行方式，可使进一步考虑缓解电压暂降的角度待优化运行方式的总数变少，大大减少了计算量。
步骤四中母线电压暂降凹陷域矩阵和支路电压暂降凹陷域矩阵中的行向量清晰地反映了母线和支路故障引起母线的电压暂降情况，列向量清晰地反映了母线受母线和支路故障影响发生电压暂降的频次，运行方式评估指标反映了母线和支路故障引起的电压暂降频次，可用该指标评判该运行方式下电网电压暂降的情况，利用该指标可对经济运行方式进行缓解电压暂降的判断，最后获得的优化的运行方式既经济又可以缓解电压暂降。
母线故障类型和支路故障类型均有以下四种：单相接地故障、两相相间短路、两相接地短路和三相相间短路。其中，三相相间短路故障产生的危害和影响最严重，而单相接地故障的发生概率最大，因而应针对不同故障类型分别分析所引起的电压暂降。
本实施例中，步骤一中获取母线电压暂降矩阵时，采用故障点法对进行确定。
实际对母线电压暂降矩阵中的第i行元素进行确定时，采用故障点法，对第h种所述经济运行方式下待优化电网中编号为i的母线分别发生上述四种故障时待优化电网中各条母线的电压暂降值进行计算。其中，故障点法为一种仿真方法，详见肖先勇、马超、李勇发表的《线路故障引起电压凹陷的频次最大熵评估》[J]一文(《中国电机工程学报》，2009，VOL.29，(1):第87-93页)中公开的内容。另外，《电源技术》2012年12期中汤海燕、王崇林、邵国庆、黄倩、汤巧云发表的《一种电压暂降及电压凹陷域的计算方法》一文中，对故障点法进行了介绍。
电网运行方式指调度机构编制的用于指导电网运行、检修和事故处理的年度、月度、日调度运行方式和节日、特殊时期的调度运行方式。运行方式编制的原则：凡由调度机构统一调度的所有发电设备应纳入电网进行电力、电量平衡，并纳入发电调度计划的范围。电网运行方式的安排应充分考虑电网的结构、电源与负荷的分布以及设备运行的限制等，做到安全性、稳定性、可靠性、灵活性和经济性。
本实施例中，m＝1表示故障类型为单相接地故障，m＝2表示故障类型为两相相间短路，m＝3表示故障类型为三相相间短路，m＝4表示故障类型为两相接地短路。实际使用时，可以根据具体需要，对四种故障类型的编号进行相应调整。
需说明的是：母线电压暂降矩阵中的表示编号为i的母线发生编号为m的故障时编号为j的母线的三相电压暂降值，该三相电压暂降值为编号为j的母线当前状态下的三相电压值，而不是编号为j的母线的三相电压暂降的深度。
实际使用时，待优化电网中的各条母线所供电为单相电、两相电或三相电。其中，当编号为j的母线所供电为单相电时，该条母线中包括一根相线和一根零线，中的一相电压暂降值为该条母线所供单相电的电压暂降值，其余两相电压暂降值均设定为空(用PULL表示)或均设定为无穷大；当编号为j的母线所供电为两相电时，该条母线中包括两根相线和一根零线，中的两相电压暂降值分别为该条母线所供两相电的电压暂降值，另外一相电压暂降值设定为空(用PULL表示)或设定为无穷大；当编号为j的母线所供电为三相电时，该条母线中包括三根相线和一根零线，中的三相电压暂降值分别为该条母线所供三相电的电压暂降值；
步骤4013中对第h种所述经济运行方式下所述待优化电网中第r条支路的电压暂降矩阵进行确定时，所采用的方法与母线电压暂降矩阵中第i行元素的确定方法相同。
实际使用时，步骤4012中所述的uthre＝0.7～0.9，uthre为标么值。
本实施例中，Uthre＝0.7。具体应用时，可以根据实际需要，对Uthre的取值大小进行相应调整。
本实施例中，步骤二中所述的Umin＝0.95，所述的Umax＝1.05，Umin和Umax均为标么值。
实际使用时，本领域技术人员根据《电力工程电气设计手册》或《工业与民用配电设计手册》，能简便确定uthre、Umin和Umax的有名值。
本实施例中，步骤二中当判断得出该可选运行方式下所述待优化电网中所有母线的电压均在[Umin,Umax]内时，判断为该可选运行方式为可行运行方式，说明该可选运行方式下所述待优化电网的电压偏差校验符合要求。
步骤4013中对进行确定前，先沿第h种所述经济运行方式下所述待优化电网中第r条支路的电流流向在第r条支路上选取n个节点，所选取的节点中包括第r条支路的末端点。
本实施例中，n个所述节点呈均匀分布。
如图2所示，步骤4013中进行支路电压暂降凹陷域矩阵获取时，定义支路首端节点为0节点，定义支路末端节点的编号为n，中间各节点的编号依次为1、2、…、n-1，并对第h种所述经济运行方式下待优化电网设置在各支路上编号为1、2、…、n的节点上分别设置单相接地短路、两相相间短路、三相相间短路和两相接地短路四种类型的故障。
本实施例中，步骤二中筛选出可行运行方式的数量为K。
步骤三中对第k种所述可行运行方式下待优化电网的网损率γk进行计算时，根据公式进行计算，其中，Ir,k为第k种所述可行运行方式下待优化电网中第r条支路的电流，Rr为待优化电网中第r条支路的电阻，Pi为编号为i的母线上负荷的有功功率。为第k种可行运行方式下电网的网络损耗，为第k种可行运行方式下电网的总的有功功率。k为所述可行运行方式的编号，k为正整数且k＝1、2、…、K。
本实施例中，步骤一至步骤四中均采用数据处理器进行处理，实现简便且处理速度非常快。
本实施例中，步骤4014中所述的λm为所述待优化电网中所有故障点发生编号m的故障的发生概率平均值，所述故障点为步骤4013中所述支路上选取的节点或所述待优化电网中的母线。
并且，步骤4014中所述的λm通过概率统计的方法获得，根据预先统计的与所述待优化电网相同的已运行电网中各条母线和各支路发生故障的故障信息进行确定。
此处：与待优化电网相同的已运行电网指的是线路参数、负荷情况等与待优化电网基本相同的电网，该电网发生故障的情况与待优化电网类似，具有借鉴价值。准确地说，与待优化电网相同的已运行电网为与待优化电网类似的电网，实践中不存在完全相同的电网。
对待优化电网或与待优化电网相同的已运行电网中各条母线发生故障的故障信息进行统计时，需对统计期内所统计电网中各条母线发生的总故障次数以及各次故障的类型进行统计，统计期不小于1年。
本实施例中，步骤三中所述的γset＝4％～6％。
本实施例中，步骤4013中所述的n＝10～200。
综上所述，本发明以所提出电网的缓解电压暂降的电网运行方式评估指标最小为目标函数，以支路上是否安装开关和开关状态为变量，以电网运行经济性、电压偏差等为约束条件，得出能有效减轻电压暂降影响并兼顾电网运行经济性的最优的电网运行方式，能够更好地通过运行方式调整达到减少电压暂降影响的目的，能够有效地减少电压暂降给用电企业造成的经济损失，能够很好地满足现代化生产对电能供应的要求。其中，所述开关为支路通断控制开关。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (8)

1.一种缓解电压暂降的电网运行方式优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、电网可选运行方式确定：根据待优化电网中各支路上是否安装开关与所安装开关的状态，对所述待优化电网的所有可选运行方式进行确定；
所述可选运行方式的总数量为3W种，其中W为所述待优化电网中支路的数量；3W种所述可选运行方式分别为所述待优化电网在3W种不同的支路开关状态时的运行方式，3W种所述可选运行方式分别与3W种不同的所述支路开关状态一一对应；
3W种所述支路开关状态中第q种所述可选运行方式对应的所述支路开关状态记作αq＝[α1,q,α2,q,…αr,q,…,αW,q]；其中，q为所述可选运行方式的编号，q为正整数且q＝1、2、…、3W；r为所述待优化电网中支路的编号，r为正整数且r＝1、2、…、W；αr,q为第q种可选运行方式下所述待优化电网中第r条支路的开关状态变量，αr,q＝0、1或2，αr,q＝0表示第q种可选运行方式下所述待优化电网中第r条支路上不安装开关，αr,q＝1表示第q种可选运行方式下所述待优化电网中第r条支路上安装开关且所安装开关处于闭合状态，αr,q＝2表示第q种可选运行方式下所述待优化电网中第r条支路上安装开关且所安装开关处于断开状态；
步骤二、可行性判断：对步骤一中3W种所述可选运行方式下所述待优化电网分别进行潮流计算，并根据潮流计算结果对各可选运行方式分别进行可行性判断，从3W种所述可选运行方式中筛选出可行运行方式；
对任一种所述可选运行方式进行可行性判断时，根据潮流计算得出的该可选运行方式下所述待优化电网中各条母线的电压进行判断：当该可选运行方式下所述待优化电网中所有母线的电压均在[Umin,Umax]内时，判断为该可选运行方式为可行运行方式，否则判断为该可选运行方式为不可行运行方式；其中，Umin为所述待优化电网中母线的最小允许电压，Umax为所述待优化电网中母线的最大允许电压；
步骤三、经济性判断：对步骤二中筛选出所有可行运行方式分别进行经济性判断，并根据经济性判断结果，从所有可行运行方式中筛选出经济运行方式；本步骤中，所筛选出经济运行方式的数量为H，其中H为正整数；
对任一种所述可行运行方式进行经济性判断时，根据该可行运行方式下所述待优化电网的网损率进行判断：当该可行运行方式下所述待优化电网的网损率不大于γset时，判断为该可行运行方式为经济运行方式；否则，判断为该可行运行方式为不经济运行方式；其中，γset为预先设定的网损率判断阈值；
步骤四、优化性判断，过程如下：
步骤401、电网运行方式评估指标计算：对步骤三中筛选出的H种所述经济运行方式下所述待优化电网的电网运行方式评估指标分别进行计算；
其中，对第h种所述经济运行方式下所述待优化电网的电网运行方式评估指标进行计算时，包括以下步骤：
步骤4011、母线电压暂降矩阵获取：获取第h种所述经济运行方式下所述待优化电网的母线电压暂降矩阵，该母线电压暂降矩阵记作其中，m为故障类型编号且m＝1、2、3或4，m＝1表示单相接地短路故障，m＝2表示两相相间短路故障，m＝3表示三相相间短路故障，m＝4表示两相接地短路故障；
其中，i为正整数且i＝1、2、…、T，j为正整数且j＝1、2、…、T，T为所述待优化电网中母线的总数量；表示第h种经济运行方式下编号为i的母线发生编号为m的故障时，编号为j的母线的三相电压暂降值；h为所述经济运行方式的编号，h为正整数且h＝1、2、…、H；中第i行元素表示第h种经济运行方式下编号为i的母线发生编号为m的故障时，所述待优化电网中各母线的电压暂降值；中第j列元素表示第h种经济运行方式下电网中各条母线分别发生编号为m的故障时，编号为j的母线的电压暂降值；
步骤4012、母线电压暂降凹陷域矩阵获取：根据步骤4011中所述的并结合预先设定的电网电压暂降阈值uthre，获取第h种所述经济运行方式下所述待优化电网的母线电压暂降凹陷域矩阵，该母线电压暂降凹陷域矩阵记作
其中， 或1；对的取值进行确定时，当中至少一相电压暂降值低于电网电压暂降阈值uthre时，否则，表示第h种经济运行方式下编号为i的母线发生编号为m的故障时，编号为j的母线发生电压暂降；
中的第i行元素表示第h种经济运行方式下编号为i的母线发生编号为m的故障时的电压暂降情况，中的第j列元素表示第h种经济运行方式下编号为j的母线受所述待优化电网中各条母线发生编号为m的故障影响并发生电压暂降的频次；
步骤4013、支路电压暂降凹陷域矩阵获取：获取第h种所述经济运行方式下所述待优化电网的支路电压暂降凹陷域矩阵，该支路电压暂降凹陷域矩阵记作
其中， 为编号为j的母线受第r条支路发生编号为m的故障影响并发生电压暂降的频次，r为所述待优化电网中支路的编号，r为正整数且r＝1、2、…、W；根据进行确定；所述的为第h种所述经济运行方式下所述待优化电网中第r条支路的电压暂降凹陷域矩阵，且
所述的根据第h种所述经济运行方式下所述待优化电网中第r条支路的电压暂降矩阵并结合步骤4012中所述的uthre进行确定；所述的其中表示第h种经济运行方式下所述待优化电网中第r条支路上的第n'个节点发生编号为m的故障时编号为j的母线的三相电压暂降值；n'为正整数且n'＝1、2、…、n，n为第r条支路上预先选取的节点数量且n为正整数，n'为第r条支路上节点的编号；lr表示第r条支路；
所述的中，或1；对的取值进行确定时，当中至少一相电压暂降值低于电网电压暂降阈值uthre时，否则， 表示第h种经济运行方式下第r条支路上第n'个节点发生编号为m的故障时，编号为j的母线发生电压暂降；
步骤4014、电网运行方式评估指标计算：根据公式计算第h种经济运行方式下所述待优化电网的电网运行方式评估指标，该指标记作Dh；所述的Dh为用于评价缓解电压暂降的评估指标；
其中，λm为预先设定的所述待优化电网发生编号m的故障的发生概率， 为编号为j的母线受所述待优化电网中各母线和各支路发生编号m的故障影响并产生电压暂降的频次总和，
步骤4015、多次重复步骤4011至步骤4014，直至获得H种所述经济运行方式下所述待优化电网的电网运行方式评估指标；
步骤402、优化运行方式确定：对步骤4015中获得的H种所述经济运行方式下所述待优化电网的电网运行方式评估指标进行比较，选取电网运行方式评估指标数值最小的所述经济运行方式作为所述待优化电网的优化运行方式。
2.按照权利要求1或2所述的一种缓解电压暂降的电网运行方式优化方法，其特征在于：步骤4013中对进行确定前，先沿第h种所述经济运行方式下所述待优化电网中第r条支路的电流流向在第r条支路上选取n个节点，所选取的节点中包括第r条支路的末端点；n个所述节点呈均匀分布。
3.按照权利要求1或2所述的一种缓解电压暂降的电网运行方式优化方法，其特征在于：步骤4014中所述的λm为所述待优化电网中所有故障点发生编号m的故障的发生概率平均值，所述故障点为步骤4013中所述支路上选取的节点或所述待优化电网中的母线。
4.按照权利要求1或2所述的一种缓解电压暂降的电网运行方式优化方法，其特征在于：步骤二中所述的Umin＝0.95，所述的Umax＝1.05，Umin和Umax均为标么值。
5.按照权利要求1或2所述的一种缓解电压暂降的电网运行方式优化方法，其特征在于：步骤三中所述的γset＝4％～6％。
6.按照权利要求1或2所述的一种缓解电压暂降的电网运行方式优化方法，其特征在于：步骤4012中所述的uthre＝0.7～0.9，uthre为标么值。
7.按照权利要求1或2所述的一种缓解电压暂降的电网运行方式优化方法，其特征在于：步骤4013中所述的n＝10～200。
8.按照权利要求1或2所述的一种缓解电压暂降的电网运行方式优化方法，其特征在于：步骤4014中所述的λm通过概率统计的方法获得，根据预先统计的与所述待优化电网相同的已运行电网中各条母线和各支路发生故障的故障信息进行确定。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114113757A (zh) * 2021-10-28 2022-03-01 国网宁夏电力有限公司中卫供电公司 一种电压暂降检测方法、介质及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104505821A (zh) * 2014-11-05 2015-04-08 国家电网公司 一种控制短路电流水平的电网运行方式优化方法
CN105119292A (zh) * 2015-09-23 2015-12-02 国网山东省电力公司东营供电公司 基于预测和粒子群算法的多目标电压无功滚动优化方法
CN106169757A (zh) * 2016-07-18 2016-11-30 西安科技大学 一种基于故障限流器的敏感负荷电压暂降缓解方法
CN106208001A (zh) * 2016-07-18 2016-12-07 西安科技大学 一种缓解敏感负荷电压暂降的故障限流器安装设计方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104505821A (zh) * 2014-11-05 2015-04-08 国家电网公司 一种控制短路电流水平的电网运行方式优化方法
CN105119292A (zh) * 2015-09-23 2015-12-02 国网山东省电力公司东营供电公司 基于预测和粒子群算法的多目标电压无功滚动优化方法
CN106169757A (zh) * 2016-07-18 2016-11-30 西安科技大学 一种基于故障限流器的敏感负荷电压暂降缓解方法
CN106208001A (zh) * 2016-07-18 2016-12-07 西安科技大学 一种缓解敏感负荷电压暂降的故障限流器安装设计方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114113757A (zh) * 2021-10-28 2022-03-01 国网宁夏电力有限公司中卫供电公司 一种电压暂降检测方法、介质及系统

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