CN107221945A - 一种特高压直流线路预想故障辅助决策方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种特高压直流线路预想故障辅助决策方法和装置，方法包括：计算辅助决策可调措施对越限设备有功功率的影响，并获取重载设备列表；确定辅助决策策略；校验辅助决策策略，并确定重载设备列表中重载设备的可调裕度。本发明提供的技术方案对特高压直流预想故障后引起的潮流转移作了精细化考虑，可以准确判断特高压直流预想故障引起的电网设备重载或越限，本发明基于最优化算法设定优化控制目标的代价系数，并以考虑特高压故障调整策略优先级，通过最优化计算自动生成特高压直流预想故障辅助决策措施，一方面消除了设备重载及越限，另一方面能尽快使电网频率恢复正常水平。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统在线安全稳定分析技术，具体涉及一种特高压直流线路预想故障辅助决策方法和装置。
背景技术
随着电网大规模互联的快速发展，我国电网将形成以特高压电网为骨干网架，世界上电压等级最高、输送容量最大、技术水平最先进、运行特性最复杂的交直流混联大电网。随着特高压电网建设的推进，以及直流输电、FACTS等大量电力电子元件应用、风电和光伏新能源电源大规模接入带来的运行压力不断增大，全网电气联系日趋紧密，断面间耦合关系更加复杂，安全稳定水平相互制约，社会对安全的关注日益突出。
由于特高压直流输送功率较大，一旦发生闭锁故障，将对特高压直流送端电网和受端电网产生较大影响，可能引起大范围的潮流转移，导致部分设备重载或越限，同时由于有功功率损失较大，会引起频率下降。需要调度运行人员及时采取措施，一方面尽快恢复电网频率，另一方面消除设备越限或重载，保障电网安全稳定运行。
现有的电力系统安全分析实现了对常规N-1预想故障的安全扫描，包括线路、变压器、母线及发电机等设备，这些设备故障后一般不产生有功功率损失或者有功功率损失较少，常规的安全分析算法由平衡机承担不平衡功率。对于特高压直流预想故障，由于故障引起的有功功率损失较大，不适合采用常规的安全分析算法，将直流故障损失的功率全部由平衡机承担会引起较大的计算偏差，无法准确确定直流故障后电网的潮流分布。
现有的电力系统辅助决策技术针对电网实时运行中的越限及重载以及预想故障后的越限，实现了辅助决策自动分析功能，通过发电机、负荷功率调整等预先指定的可选调整措施，计算可选调整设备针对越限及重载设备的灵敏度信息，在保证全系统发电-负荷整体平衡的前提下，确定辅助决策调整方案，以消除或减轻系统的越限和重载问题，提高系统的安全性。针对特高压直流预想故障的现有电力系统辅助决策技术存在有以下不足：一方面特高压直流预想故障辅助决策需要给出发电机、直流等可调措施的调整策略以弥补直流故障引起的功率损耗，同时消除潮流转移引起的设备重载或越限，现有的辅助决策仅处理设备越限，不考虑弥补功率损失以快速恢复电网正常运行频率；另一方面，为了尽快恢复电网正常的运行频率，特高压故障辅助决策需要考虑调整措施的优先级，优先调整动作速度快的可调措施，如抽蓄机组、水电机组，然后再调整火电等其他措施，同时要考虑调整其他直流线路输送功率的调整措施，这些都是常规的辅助决策不具备的功能。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明针对特高压直流预想故障，结合特高压直流输送功率较大的特点，提出了一种基于最优化计算的特高压直流线路预想故障辅助决策方法和装置，解决常规安全分析无法准确考虑考虑特高压直流预想故障引起潮流转移的问题，解决常规辅助决策无法同时考虑消除设备越限重载和快速恢复电网频率的问题。
为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
本发明提供一种特高压直流线路预想故障辅助决策方法，所述方法包括：
判断特高压直流输电线路预想故障后电网设备是否发生重载或越限，若发生越限则计算辅助决策可调措施对越限设备有功功率的影响，若发生重载则获取重载设备列表；
根据辅助决策可调措施对越限设备有功功率的影响确定辅助决策策略；
校验辅助决策策略，并根据校验后的辅助决策策略确定重载设备列表中重载设备的可调裕度。
对于送端电网，判断特高压直流输电线路预想故障后电网设备是否发生重载或越限包括：
根据特高压直流线路预想故障前特高压直流线路的有功功率和直流双极运行情况确定特高压直流线路预想故障导致特高压直流线路损失的有功功率；
为特高压直流线路预想故障自动匹配相应的安全控制策略进而得到切机策略，如果发电机组切除的有功功率总加小于特高压直流线路预想故障导致特高压直流线路损失的有功功率，则根据发电机组调差系数和负荷功频特性计算送端电网中所有处于运行状态的发电机组和负荷分摊的有功不平衡容量；
根据送端电网中所有处于运行状态的发电机组和负荷分摊的有功不平衡容量计算送端电网的潮流分布和频率；
根据送端电网的潮流分布判断送端电网中某设备的有功功率是否超过送端电网设备越限门槛值，若是表明送端电网中的该设备为越限设备，否则判断送端电网中设备的有功功率是否超过送端电网设备重载门槛值，若是则获取送端电网中的重载设备列表。
对于受端电网，判断特高压直流输电线路预想故障后电网设备是否发生重载或越限包括：
根据特高压直流线路预想故障前特高压直流线路的有功功率和直流双极运行情况确定特高压直流线路预想故障导致特高压直流线路损失的有功功率；
为特高压直流线路预想故障自动匹配相应的安全控制策略进而得到发电机组动作策略、切负荷策略和直流线路有功功率调制策略，根据发电机组一次调频特性和负荷功频特性，分析特高压直流线路预想故障后受端电网的发电机组、负荷和直流线路的有功功率变化情况，计算受端电网的潮流分布和频率；
根据受端电网的潮流分布判断受端电网中某设备的有功功率是否超过受端电网设备越限门槛值，若是表明受端电网中的该设备为越限设备，否则判断受端电网中设备的有功功率是否超过受端电网设备重载门槛值，若是则获取受端电网中的重载设备列表。
所述辅助决策可调措施包括发电机组有功功率调整措施、负荷有功功率调整措施和直流线路有功功率调整措施。
所述计算辅助决策可调措施对越限设备有功功率的影响包括：
针对于发电机组有功功率调整，发电机组节点l有功功率调整对越限设备k有功功率的影响Ctrdun k-l表示为：
Ctrdun k-l＝ΔPun l×Gk-l
其中，ΔPun l为发电机组节点l的有功功率调整量，Gk-l表示发电机组节点l有功功率调整对越限设备k有功功率的灵敏度，且Mk表示越限设备k与直流潮流方程中的节点的关联矢量，T表示转置，Xl表示直流潮流方程节点导纳矩阵的逆矩阵的第l列矢量，xk表示越限设备k的电抗。
所述计算辅助决策可调措施对越限设备有功功率的影响包括：
针对于负荷有功功率调整，负荷节点r有功功率调整对越限设备k有功功率的影响Ctrdload k-r表示为：
Ctrdload k-r＝ΔPload r×Gk-r
其中，ΔPload r为负荷节点r的有功功率调整量，Gk-r表示负荷节点r有功功率调整对越限设备k有功功率的灵敏度，且Xr表示直流潮流方程节点导纳矩阵的逆矩阵的第r列矢量。
所述计算辅助决策可调措施对越限设备有功功率的影响包括：
针对于直流线路有功功率调整，包括：
(1)送端电网和受端电网在不同的同步电网内，送端电网交流拓扑节点i和受端交流拓扑节点j形成直流线路i-j；
直流线路i-j有功功率调整对越限设备k有功功率的影响Ctrddc k-(i-j)表示为：
Ctrddc k-(i-j)＝ΔPdc i-j×Gk-i
或
Ctrddc k-(i-j)＝ΔPdc i-j×Gk-j
其中，ΔPdc i-j表示直流线路i-j的有功功率调整量；Gk-i表示送端电网交流拓扑节点i有功功率调整对越限设备k有功功率的灵敏度，且Xi表示直流潮流方程节点导纳矩阵的逆矩阵的第i列矢量；Gk-j表示受端交流拓扑节点j有功功率调整对越限设备k有功功率的灵敏度，且Xj表示直流潮流方程节点导纳矩阵的逆矩阵的第j列矢量；
(2)送端电网和受端电网在相同的同步电网内，直流线路i-j有功功率调整对越限设备k有功功率的影响Ctrddc k-(i-j)表示为：
Ctrddc k-(i-j)＝ΔPdc i-j×Gk-(i-j)
其中，Gk-(i-j)表示直流线路i-j有功功率调整对越限设备k有功功率的灵敏度，且Gk-(i-j)＝Gk-i-Gk-j。
所述根据辅助决策可调措施对越限设备有功功率的影响确定辅助决策策略包括：
确定约束条件，包括受端电网等式约束、送端电网等式约束和不等式约束；
确定约束条件下的目标函数，并求解。
所述受端电网等式约束表示为：
其中，表示特高压直流线路m发生特高压直流线路预想故障导致的受端电网损失的负荷有功功率；
所述送端电网等式约束表示为：
所述不等式约束表示为：
Limitk down≤Pk+Pk adj≤Limitk up
其中，Limitk down和Limitk up分别表示越限设备k的有功功率下限和上限，Pk表示辅助决策可调措施执行前越限设备k的有功功率，Pk adj表示采用辅助决策可调措施后越限设备k的功率变化量，且有
所述确定约束条件下的目标函数，并求解包括：
以调整代价最小为优化目标建立如下约束条件下的目标函数：
其中，Ci-j、Cl、Cr分别为直流线路i-j有功功率、发电机组l有功功率、负荷r有功功率的单位调整量的调整代价；
求解目标函数，得到ΔPdc i-j、ΔPun l和ΔPload r。
所述根据辅助决策可调措施对越限设备有功功率的影响确定辅助决策策略之后包括：
优化受端电网的频率，使其回复到正常水平。
所述校验辅助决策策略包括：
通过判断辅助决策可调措施执行后越限设备是否不再越限校验辅助决策可调措施的有效性，若辅助决策可调措施执行后越限设备不再越限，则表明辅助决策可调措施具有有效性。
所述根据校验后的辅助决策策略确定重载设备列表中重载设备的可调裕度包括：
重载设备列表中重载设备的可调裕度表示为：
其中，Mk control表示重载设备k的可调裕度；Limitk表示越限设备k的有功功率限值，若辅助决策可调措施执行后越限设备k的有功功率为正，则Limitk取Limitk up；若辅助决策可调措施执行后越限设备k的有功功率为负，则Limitk取Limitk down。
本发明还提供一种特高压直流线路预想故障辅助决策装置，所述装置包括：
判断模块，用于判断特高压直流输电线路预想故障后电网设备是否发生重载或越限，若发生越限则计算辅助决策可调措施对越限设备有功功率的影响，若发生重载则获取重载设备列表；
第一确定模块，用于根据辅助决策可调措施对越限设备有功功率的影响确定辅助决策策略；
第二确定模块，用于校验辅助决策策略，并根据校验后的辅助决策策略确定重载设备列表中重载设备的可调裕度。
所述判断模块具体用于：
根据特高压直流线路预想故障前特高压直流线路的有功功率和直流双极运行情况确定特高压直流线路预想故障导致特高压直流线路损失的有功功率；
为特高压直流线路预想故障自动匹配相应的安全控制策略进而得到切机策略，如果发电机组切除的有功功率总加小于特高压直流线路预想故障导致特高压直流线路损失的有功功率，则根据发电机组调差系数和负荷功频特性计算送端电网中所有处于运行状态的发电机组和负荷分摊的有功不平衡容量；
根据送端电网中所有处于运行状态的发电机组和负荷分摊的有功不平衡容量计算送端电网的潮流分布和频率；
根据送端电网的潮流分布判断送端电网中某设备的有功功率是否超过送端电网设备越限门槛值，若是表明送端电网中的该设备为越限设备，否则判断送端电网中设备的有功功率是否超过送端电网设备重载门槛值，若是则获取送端电网中的重载设备列表。
所述判断模块具体用于：
根据特高压直流线路预想故障前特高压直流线路的有功功率和直流双极运行情况确定特高压直流线路预想故障导致特高压直流线路损失的有功功率；
为特高压直流线路预想故障自动匹配相应的安全控制策略进而得到发电机组动作策略、切负荷策略和直流线路有功功率调制策略，根据发电机组一次调频特性和负荷功频特性，分析特高压直流线路预想故障后受端电网的发电机组、负荷和直流线路的有功功率变化情况，计算受端电网的潮流分布和频率；
根据受端电网的潮流分布判断受端电网中某设备的有功功率是否超过受端电网设备越限门槛值，若是表明受端电网中的该设备为越限设备，否则判断受端电网中设备的有功功率是否超过受端电网设备重载门槛值，若是则获取受端电网中的重载设备列表。
所述辅助决策可调措施包括发电机组有功功率调整措施、负荷有功功率调整措施和直流线路有功功率调整措施。
所述判断模块具体用于：
针对于发电机组有功功率调整，发电机组节点l有功功率调整对越限设备k有功功率的影响Ctrdun k-l表示为：
Ctrdun k-l＝ΔPun l×Gk-l
其中，ΔPun l为发电机组节点l的有功功率调整量，Gk-l表示发电机组节点l有功功率调整对越限设备k有功功率的灵敏度，且Mk表示越限设备k与直流潮流方程中的节点的关联矢量，T表示转置，Xl表示直流潮流方程节点导纳矩阵的逆矩阵的第l列矢量，xk表示越限设备k的电抗。
所述判断模块具体用于：
针对于负荷有功功率调整，负荷节点r有功功率调整对越限设备k有功功率的影响Ctrdload k-r表示为：
Ctrdload k-r＝ΔPload r×Gk-r
其中，ΔPload r为负荷节点r的有功功率调整量，Gk-r表示负荷节点r有功功率调整对越限设备k有功功率的灵敏度，且Xr表示直流潮流方程节点导纳矩阵的逆矩阵的第r列矢量。
所述判断模块具体用于：
针对于直流线路有功功率调整，包括：
(1)送端电网和受端电网在不同的同步电网内，送端电网交流拓扑节点i和受端交流拓扑节点j形成直流线路i-j；
直流线路i-j有功功率调整对越限设备k有功功率的影响Ctrddc k-(i-j)表示为：
Ctrddc k-(i-j)＝ΔPdc i-j×Gk-i
或
Ctrddc k-(i-j)＝ΔPdc i-j×Gk-j
其中，ΔPdc i-j表示直流线路i-j的有功功率调整量；Gk-i表示送端电网交流拓扑节点i有功功率调整对越限设备k有功功率的灵敏度，且Xi表示直流潮流方程节点导纳矩阵的逆矩阵的第i列矢量；Gk-j表示受端交流拓扑节点j有功功率调整对越限设备k有功功率的灵敏度，且Xj表示直流潮流方程节点导纳矩阵的逆矩阵的第j列矢量；
(2)送端电网和受端电网在相同的同步电网内，直流线路i-j有功功率调整对越限设备k有功功率的影响Ctrddc k-(i-j)表示为：
Ctrddc k-(i-j)＝ΔPdc i-j×Gk-(i-j)
其中，Gk-(i-j)表示直流线路i-j有功功率调整对越限设备k有功功率的灵敏度，且Gk-(i-j)＝Gk-i-Gk-j。
所述第一确定模块具体用于：
确定约束条件，包括受端电网等式约束、送端电网等式约束和不等式约束；
确定约束条件下的目标函数，并求解。
所述受端电网等式约束表示为：
其中，表示特高压直流线路m发生特高压直流线路预想故障导致的受端电网损失的负荷有功功率；
所述送端电网等式约束表示为：
所述不等式约束表示为：
Limitk down≤Pk+Pk adj≤Limitk up
其中，Limitk down和Limitk up分别表示越限设备k的有功功率下限和上限，Pk表示辅助决策可调措施执行前越限设备k的有功功率，Pk adj表示采用辅助决策可调措施后越限设备k的功率变化量，且有
所述第一确定模块具体用于：
以调整代价最小为优化目标建立如下约束条件下的目标函数：
其中，Ci-j、Cl、Cr分别为直流线路i-j有功功率、发电机组l有功功率、负荷r有功功率的单位调整量的调整代价；
求解目标函数，得到ΔPdc i-j、ΔPun l和ΔPload r。
所述装置还包括优化模块，所述优化模块用于优化受端电网的频率，使其回复到正常水平。
所述第二确定模块具体用于：
通过判断辅助决策可调措施执行后越限设备是否不再越限校验辅助决策可调措施的有效性，若辅助决策可调措施执行后越限设备不再越限，则表明辅助决策可调措施具有有效性。
所述第二确定模块具体用于：
重载设备列表中重载设备的可调裕度表示为：
其中，Mk control表示重载设备k的可调裕度；Limitk表示越限设备k的有功功率限值，若辅助决策可调措施执行后越限设备k的有功功率为正，则Limitk取Limitk up；若辅助决策可调措施执行后越限设备k的有功功率为负，则Limitk取Limitk down。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：
1)本发明提供的技术方案解决了常规安全分析无法准确考虑考虑特高压直流预想故障引起潮流转移的问题，对特高压直流线路预想故障后引起的潮流转移作了精细化考虑，可准确判断特高压直流线路预想故障引起的电网设备重载或越限；
2)本发明提供的技术方案解决了常规辅助决策无法同时考虑消除设备越限重载和快速恢复电网频率的问题，其中基于最优化算法设定优化控制目标的代价系数，且考虑特高压故障调整策略优先级，通过最优化计算自动生成特高压直流预想故障辅助决策措施，一方面消除了设备重载及越限，另一方面使电网频率的正常水平得到了尽快恢复；
3)本发明提供的技术方案分析了直流功率调整对消除设备重载越限的灵敏度的影响，例如送受端在一个同步电网和不在一个同步电网的情况，扩展了辅助决策手段；
4)本发明提供的技术方案提出了辅助决策可调措施的校验，确保了辅助决策可调措施的有效性；
5)本发明提供的技术方案对于接近越限或重载的设备，通过确定可调裕度，实现了从控制裕度的角度对危险程度的量化。
附图说明
图1是本发明实施例中特高压直流线路预想故障辅助决策方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明针对特高压直流预想故障，结合特高压直流输送功率较大的特点，提出了一种基于最优化计算的特高压直流预想故障辅助决策方法，精细化考虑特高压直流预想故障后引起的潮流转移，准确判断特高压直流预想故障引起的电网设备重载或越限，基于最优化算法设定优化控制目标的代价系数，以考虑特高压故障调整策略优先级，通过最优化计算自动生成特高压直流预想故障辅助决策措施，一方面消除设备重载及越限，另一方面尽快使电网频率恢复正常水平。
本发明实施例提供一种特高压直流线路预想故障辅助决策方法，如图1，该方法具体过程如下：
S101：判断特高压直流输电线路预想故障后电网设备是否发生重载或越限，若发生越限则计算辅助决策可调措施对越限设备有功功率的影响，若发生重载则获取重载设备列表；
S102：根据S101得到的辅助决策可调措施对越限设备有功功率的影响确定辅助决策策略；
S103：校验S102得到的辅助决策策略，并根据校验后的辅助决策策略确定重载设备列表中重载设备的可调裕度。
S101中，包括：
1)对于送端电网，判断特高压直流输电线路预想故障后电网设备是否发生重载或越限具体包括：
1-1)根据特高压直流线路预想故障前特高压直流线路的有功功率和直流双极运行情况确定特高压直流线路预想故障导致特高压直流线路损失的有功功率；
1-2)为特高压直流线路预想故障自动匹配相应的安全控制策略进而得到切机策略，如果发电机组切除的有功功率总加小于特高压直流线路预想故障导致特高压直流线路损失的有功功率，则根据发电机组调差系数和负荷功频特性计算送端电网中所有处于运行状态的发电机组和负荷分摊的有功不平衡容量；
1-3)根据送端电网中所有处于运行状态的发电机组和负荷分摊的有功不平衡容量计算送端电网的潮流分布和频率；
1-4)根据送端电网的潮流分布判断送端电网中某设备的有功功率是否超过送端电网设备越限门槛值，若是表明送端电网中的该设备为越限设备，否则判断送端电网中设备的有功功率是否超过送端电网设备重载门槛值，若是则获取送端电网中的重载设备列表。
2)对于受端电网，判断特高压直流输电线路预想故障后电网设备是否发生重载或越限包括：
2-1)根据特高压直流线路预想故障前特高压直流线路的有功功率和直流双极运行情况确定特高压直流线路预想故障导致特高压直流线路损失的有功功率；
2-2)为特高压直流线路预想故障自动匹配相应的安全控制策略进而得到发电机组动作策略、切负荷策略和直流线路有功功率调制策略，根据发电机组一次调频特性和负荷功频特性，分析特高压直流线路预想故障后受端电网的发电机组、负荷和直流线路的有功功率变化情况，计算受端电网的潮流分布和频率；
2-3)根据受端电网的潮流分布判断受端电网中某设备的有功功率是否超过受端电网设备越限门槛值，若是表明受端电网中的该设备为越限设备，否则判断受端电网中设备的有功功率是否超过受端电网设备重载门槛值，若是则获取受端电网中的重载设备列表。
上述的辅助决策可调措施包括发电机组有功功率调整措施、负荷有功功率调整措施和直流线路有功功率调整措施。发电机组包括火电机组、水电机组、抽蓄机组、核电机组和风电光伏机组。
上述S101中，计算辅助决策可调措施对越限设备有功功率的影响具体包括以下几个方法：
1)针对于发电机组有功功率调整，发电机组节点l有功功率调整对越限设备k有功功率的影响Ctrdun k-l表示为：
Ctrdun k-l＝ΔPun l×Gk-l
其中，ΔPun l为发电机组节点l的有功功率调整量，Gk-l表示发电机组节点l有功功率调整对越限设备k有功功率的灵敏度，且Mk表示越限设备k与直流潮流方程中的节点的关联矢量，T表示转置，Xl表示直流潮流方程节点导纳矩阵的逆矩阵的第l列矢量，xk表示越限设备k的电抗。
2)针对于负荷有功功率调整，负荷节点r有功功率调整对越限设备k有功功率的影响Ctrdload k-r表示为：
Ctrdload k-r＝ΔPload r×Gk-r
其中，ΔPload r为负荷节点r的有功功率调整量，Gk-r表示负荷节点r有功功率调整对越限设备k有功功率的灵敏度，且Xr表示直流潮流方程节点导纳矩阵的逆矩阵的第r列矢量。
3)针对于直流线路有功功率调整，包括：
(1)送端电网和受端电网在不同的同步电网内，送端电网交流拓扑节点i和受端交流拓扑节点j形成直流线路i-j；
直流线路i-j有功功率调整对越限设备k有功功率的影响Ctrddc k-(i-j)表示为：
Ctrddc k-(i-j)＝ΔPdc i-j×Gk-i
或
Ctrddc k-(i-j)＝ΔPdc i-j×Gk-j
其中，ΔPdc i-j表示直流线路i-j的有功功率调整量；Gk-i表示送端电网交流拓扑节点i有功功率调整对越限设备k有功功率的灵敏度，且Xi表示直流潮流方程节点导纳矩阵的逆矩阵的第i列矢量；Gk-j表示受端交流拓扑节点j有功功率调整对越限设备k有功功率的灵敏度，且Xj表示直流潮流方程节点导纳矩阵的逆矩阵的第j列矢量；
(2)送端电网和受端电网在相同的同步电网内，直流线路i-j有功功率调整对越限设备k有功功率的影响Ctrddc k-(i-j)表示为：
Ctrddc k-(i-j)＝ΔPdc i-j×Gk-(i-j)
其中，Gk-(i-j)表示直流线路i-j有功功率调整对越限设备k有功功率的灵敏度，且Gk-(i-j)＝Gk-i-Gk-j。
上述S102中，根据S101中得到的辅助决策可调措施对越限设备有功功率的影响确定辅助决策策略具体包括：
先确定约束条件，包括受端电网等式约束、送端电网等式约束和不等式约束；
然后确定约束条件下的目标函数，并求解。
上述的受端电网等式约束表示为：
其中，表示特高压直流线路m发生特高压直流线路预想故障导致的受端电网损失的负荷有功功率；
上述的送端电网等式约束表示为：
上述的不等式约束表示为：
Limitk down≤Pk+Pk adj≤Limitk up
其中，Limitk down和Limitk up分别表示越限设备k的有功功率下限和上限，Pk表示辅助决策可调措施执行前越限设备k的有功功率，Pk adj表示采用辅助决策可调措施后越限设备k的功率变化量，且有
上述的确定约束条件下的目标函数，并求解具体包括：
1)以调整代价最小为优化目标建立如下约束条件下的目标函数：
其中，Ci-j、Cl、Cr分别为直流线路i-j有功功率、发电机组l有功功率、负荷r有功功率的单位调整量的调整代价；
2)求解目标函数，得到ΔPdc i-j、ΔPun l和ΔPload r。
本发明在执行完S102的根据辅助决策可调措施对越限设备有功功率的影响确定辅助决策策略之后还需要优化受端电网的频率，使其回复到正常水平，具体是通过对不同的调整措施设定不同的代价系数，优先调整对快速恢复频率作用大的机组，实现频率快速恢复。
由于机组根据类型分为火电机组、水电机组、抽蓄机组、核电机组、风电光伏机组，其中抽蓄机组和水电机组调整速度快，对于快速恢复频率作用大，设定其调整代价最小，火电机组和直流线的调整代价较大，负荷的调整代价最大，而核电机组及风电光伏机组一般不允许调整，各可调措施的调整代价可根据需要人为修改。
S103中的校验辅助决策策略具体包括：
通过判断辅助决策可调措施执行后越限设备是否不再越限校验辅助决策可调措施的有效性，若辅助决策可调措施执行后越限设备不再越限，则表明辅助决策可调措施具有有效性。
S103中的根据校验后的辅助决策策略确定重载设备列表中重载设备的可调裕度包括：
重载设备列表中重载设备的可调裕度表示为：
其中，Mk control表示重载设备k的可调裕度；Limitk表示越限设备k的有功功率限值，若辅助决策可调措施执行后越限设备k的有功功率为正，则Limitk取Limitk up；若辅助决策可调措施执行后越限设备k的有功功率为负，则Limitk取Limitk down。
本发明实施例同时还提供一种特高压直流线路预想故障辅助决策装置，装置包括判断模块、第一确定模块和第二确定模块，三个模块的功能分别为：
判断模块，用于判断特高压直流输电线路预想故障后电网设备是否发生该重载或越限，若发生越限则计算辅助决策可调措施对越限设备有功功率的影响，若发生重载则获取重载设备列表；
第一确定模块，用于根据辅助决策可调措施对越限设备有功功率的影响确定辅助决策策略；
第二确定模块，用于校验辅助决策策略，并根据校验后的辅助决策策略确定重载设备列表中重载设备的可调裕度。
针对送端电网，上述的判断模块判断特高压直流输电线路预想故障后电网设备是否发生该重载或越限具体过程如下：
1)根据特高压直流线路预想故障前特高压直流线路的有功功率和直流双极运行情况确定特高压直流线路预想故障导致特高压直流线路损失的有功功率；
2)为特高压直流线路预想故障自动匹配相应的安全控制策略进而得到切机策略，如果发电机组切除的有功功率总加小于特高压直流线路预想故障导致特高压直流线路损失的有功功率，则根据发电机组调差系数和负荷功频特性计算送端电网中所有处于运行状态的发电机组和负荷分摊的有功不平衡容量；
3)根据送端电网中所有处于运行状态的发电机组和负荷分摊的有功不平衡容量计算送端电网的潮流分布和频率；
4)根据送端电网的潮流分布判断送端电网中某设备的有功功率是否超过送端电网设备越限门槛值，若是表明送端电网中的该设备为越限设备，否则判断送端电网中设备的有功功率是否超过送端电网设备重载门槛值，若是则获取送端电网中的重载设备列表。
针对受端电网，上述的判断模块判断特高压直流输电线路预想故障后电网设备是否发生该重载或越限具体过程如下：
1)根据特高压直流线路预想故障前特高压直流线路的有功功率和直流双极运行情况确定特高压直流线路预想故障导致特高压直流线路损失的有功功率；
2)为特高压直流线路预想故障自动匹配相应的安全控制策略进而得到发电机组动作策略、切负荷策略和直流线路有功功率调制策略，根据发电机组一次调频特性和负荷功频特性，分析特高压直流线路预想故障后受端电网的发电机组、负荷和直流线路的有功功率变化情况，计算受端电网的潮流分布和频率；
3)根据受端电网的潮流分布判断受端电网中某设备的有功功率是否超过受端电网设备越限门槛值，若是表明受端电网中的该设备为越限设备，否则判断受端电网中设备的有功功率是否超过受端电网设备重载门槛值，若是则获取受端电网中的重载设备列表。
上述的辅助决策可调措施包括发电机组有功功率调整措施、负荷有功功率调整措施和直流线路有功功率调整措施。
上述的判断模块计算辅助决策可调措施对越限设备有功功率的影响具体过程如下：
1)针对于发电机组有功功率调整，发电机组节点l有功功率调整对越限设备k有功功率的影响Ctrdun k-l表示为：
Ctrdun k-l＝ΔPun l×Gk-l
其中，ΔPun l为发电机组节点l的有功功率调整量，Gk-l表示发电机组节点l有功功率调整对越限设备k有功功率的灵敏度，且Mk表示越限设备k与直流潮流方程中的节点的关联矢量，T表示转置，Xl表示直流潮流方程节点导纳矩阵的逆矩阵的第l列矢量，xk表示越限设备k的电抗。
2)针对于负荷有功功率调整，负荷节点r有功功率调整对越限设备k有功功率的影响Ctrdload k-r表示为：
Ctrdload k-r＝ΔPload r×Gk-r
其中，ΔPload r为负荷节点r的有功功率调整量，Gk-r表示负荷节点r有功功率调整对越限设备k有功功率的灵敏度，且Xr表示直流潮流方程节点导纳矩阵的逆矩阵的第r列矢量。
3)针对于直流线路有功功率调整，包括：
(1)送端电网和受端电网在不同的同步电网内，送端电网交流拓扑节点i和受端交流拓扑节点j形成直流线路i-j；
直流线路i-j有功功率调整对越限设备k有功功率的影响Ctrddc k-(i-j)表示为：
Ctrddc k-(i-j)＝ΔPdc i-j×Gk-i
或
Ctrddc k-(i-j)＝ΔPdc i-j×Gk-j
其中，ΔPdc i-j表示直流线路i-j的有功功率调整量；Gk-i表示送端电网交流拓扑节点i有功功率调整对越限设备k有功功率的灵敏度，且Xi表示直流潮流方程节点导纳矩阵的逆矩阵的第i列矢量；Gk-j表示受端交流拓扑节点j有功功率调整对越限设备k有功功率的灵敏度，且Xj表示直流潮流方程节点导纳矩阵的逆矩阵的第j列矢量；
(2)送端电网和受端电网在相同的同步电网内，直流线路i-j有功功率调整对越限设备k有功功率的影响Ctrddc k-(i-j)表示为：
Ctrddc k-(i-j)＝ΔPdc i-j×Gk-(i-j)
其中，Gk-(i-j)表示直流线路i-j有功功率调整对越限设备k有功功率的灵敏度，且Gk-(i-j)＝Gk-i-Gk-j。
上述的第一确定模块根据辅助决策可调措施对越限设备有功功率的影响确定辅助决策策略具体过程如下：
1)确定约束条件，包括受端电网等式约束、送端电网等式约束和不等式约束；
2)确定约束条件下的目标函数，并求解。
上述的受端电网等式约束表示为：
其中，表示特高压直流线路m发生特高压直流线路预想故障导致的受端电网损失的负荷有功功率；
上述的送端电网等式约束表示为：
上述的不等式约束表示为：
Limitk down≤Pk+Pk adj≤Limitk up
其中，Limitk down和Limitk up分别表示越限设备k的有功功率下限和上限，Pk表示辅助决策可调措施执行前越限设备k的有功功率，Pk adj表示采用辅助决策可调措施后越限设备k的功率变化量，且有
上述2)中以调整代价最小为优化目标建立如下约束条件下的目标函数：
其中，Ci-j、Cl、Cr分别为直流线路i-j有功功率、发电机组l有功功率、负荷r有功功率的单位调整量的调整代价；
然后求解目标函数，得到ΔPdc i-j、ΔPun l和ΔPload r。
本发明实施例提供的装置还包括优化模块，该优化模块用于优化受端电网的频率，使其回复到正常水平，具体是通过对不同的调整措施设定不同的代价系数，优先调整对快速恢复频率作用大的机组，实现频率快速恢复。
由于机组根据类型分为火电机组、水电机组、抽蓄机组、核电机组、风电光伏机组，其中抽蓄机组和水电机组调整速度快，对于快速恢复频率作用大，设定其调整代价最小，火电机组和直流线的调整代价较大，负荷的调整代价最大，而核电机组及风电光伏机组一般不允许调整，各可调措施的调整代价可根据需要人为修改。
上述的第二确定模块校验辅助决策策略具体过程如下：
通过判断辅助决策可调措施执行后越限设备是否不再越限校验辅助决策可调措施的有效性，若辅助决策可调措施执行后越限设备不再越限，则表明辅助决策可调措施具有有效性。
上述的第二确定模块根据校验后的辅助决策策略确定重载设备列表中重载设备的可调裕度具体具体过程如下：
重载设备列表中重载设备的可调裕度表示为：
其中，Mk control表示重载设备k的可调裕度；Limitk表示越限设备k的有功功率限值，若辅助决策可调措施执行后越限设备k的有功功率为正，则Limitk取Limitk up；若辅助决策可调措施执行后越限设备k的有功功率为负，则Limitk取Limitk down。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员参照上述实施例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 (26)
1.一种特高压直流线路预想故障辅助决策方法，其特征在于，所述方法包括：
判断特高压直流输电线路预想故障后电网设备是否发生重载或越限，若发生越限则计算辅助决策可调措施对越限设备有功功率的影响，若发生重载则获取重载设备列表；
根据辅助决策可调措施对越限设备有功功率的影响确定辅助决策策略；
校验辅助决策策略，并根据校验后的辅助决策策略确定重载设备列表中重载设备的可调裕度。
2.根据权利要求1所述的特高压直流线路预想故障辅助决策方法，其特征在于，对于送端电网，判断特高压直流输电线路预想故障后电网设备是否发生重载或越限包括：
根据特高压直流线路预想故障前特高压直流线路的有功功率和直流双极运行情况确定特高压直流线路预想故障导致特高压直流线路损失的有功功率；
为特高压直流线路预想故障自动匹配相应的安全控制策略进而得到切机策略，如果发电机组切除的有功功率总加小于特高压直流线路预想故障导致特高压直流线路损失的有功功率，则根据发电机组调差系数和负荷功频特性计算送端电网中所有处于运行状态的发电机组和负荷分摊的有功不平衡容量；
根据送端电网中所有处于运行状态的发电机组和负荷分摊的有功不平衡容量计算送端电网的潮流分布和频率；
根据送端电网的潮流分布判断送端电网中某设备的有功功率是否超过送端电网设备越限门槛值，若是表明送端电网中的该设备为越限设备，否则判断送端电网中设备的有功功率是否超过送端电网设备重载门槛值，若是则获取送端电网中的重载设备列表。
3.根据权利要求1所述的特高压直流线路预想故障辅助决策方法，其特征在于，对于受端电网，判断特高压直流输电线路预想故障后电网设备是否发生重载或越限包括：
根据特高压直流线路预想故障前特高压直流线路的有功功率和直流双极运行情况确定特高压直流线路预想故障导致特高压直流线路损失的有功功率；
为特高压直流线路预想故障自动匹配相应的安全控制策略进而得到发电机组动作策略、切负荷策略和直流线路有功功率调制策略，根据发电机组一次调频特性和负荷功频特性，分析特高压直流线路预想故障后受端电网的发电机组、负荷和直流线路的有功功率变化情况，计算受端电网的潮流分布和频率；
根据受端电网的潮流分布判断受端电网中某设备的有功功率是否超过受端电网设备越限门槛值，若是表明受端电网中的该设备为越限设备，否则判断受端电网中设备的有功功率是否超过受端电网设备重载门槛值，若是则获取受端电网中的重载设备列表。
4.根据权利要求2或3所述的特高压直流线路预想故障辅助决策方法，其特征在于，所述辅助决策可调措施包括发电机组有功功率调整措施、负荷有功功率调整措施和直流线路有功功率调整措施。
5.根据权利要求4所述的特高压直流线路预想故障辅助决策方法，其特征在于，所述计算辅助决策可调措施对越限设备有功功率的影响包括：
针对于发电机组有功功率调整，发电机组节点l有功功率调整对越限设备k有功功率的影响Ctrdun k-l表示为：
Ctrdun k-l＝ΔPun l×Gk-l
其中，ΔPun l为发电机组节点l的有功功率调整量，Gk-l表示发电机组节点l有功功率调整对越限设备k有功功率的灵敏度，且Mk表示越限设备k与直流潮流方程中的节点的关联矢量，T表示转置，Xl表示直流潮流方程节点导纳矩阵的逆矩阵的第l列矢量，xk表示越限设备k的电抗。
6.根据权利要求5所述的特高压直流线路预想故障辅助决策方法，其特征在于，所述计算辅助决策可调措施对越限设备有功功率的影响包括：
针对于负荷有功功率调整，负荷节点r有功功率调整对越限设备k有功功率的影响Ctrdload k-r表示为：
Ctrdload k-r＝ΔPload r×Gk-r
其中，ΔPload r为负荷节点r的有功功率调整量，Gk-r表示负荷节点r有功功率调整对越限设备k有功功率的灵敏度，且Xr表示直流潮流方程节点导纳矩阵的逆矩阵的第r列矢量。
7.根据权利要求6所述的特高压直流线路预想故障辅助决策方法，其特征在于，所述计算辅助决策可调措施对越限设备有功功率的影响包括：
针对于直流线路有功功率调整，包括：
(1)送端电网和受端电网在不同的同步电网内，送端电网交流拓扑节点i和受端交流拓扑节点j形成直流线路i-j；
直流线路i-j有功功率调整对越限设备k有功功率的影响Ctrddc k-(i-j)表示为：
Ctrddc k-(i-j)＝ΔPdc i-j×Gk-i
或
Ctrddc k-(i-j)＝ΔPdc i-j×Gk-j
其中，ΔPdc i-j表示直流线路i-j的有功功率调整量；Gk-i表示送端电网交流拓扑节点i有功功率调整对越限设备k有功功率的灵敏度，且Xi表示直流潮流方程节点导纳矩阵的逆矩阵的第i列矢量；Gk-j表示受端交流拓扑节点j有功功率调整对越限设备k有功功率的灵敏度，且Xj表示直流潮流方程节点导纳矩阵的逆矩阵的第j列矢量；
(2)送端电网和受端电网在相同的同步电网内，直流线路i-j有功功率调整对越限设备k有功功率的影响Ctrddc k-(i-j)表示为：
Ctrddc k-(i-j)＝ΔPdc i-j×Gk-(i-j)
其中，Gk-(i-j)表示直流线路i-j有功功率调整对越限设备k有功功率的灵敏度，且Gk-(i-j)＝Gk-i-Gk-j。
8.根据权利要求7所述的特高压直流线路预想故障辅助决策方法，其特征在于，所述根据辅助决策可调措施对越限设备有功功率的影响确定辅助决策策略包括：
确定约束条件，包括受端电网等式约束、送端电网等式约束和不等式约束；
确定约束条件下的目标函数，并求解。
9.根据权利要求8所述的特高压直流线路预想故障辅助决策方法，其特征在于，所述受端电网等式约束表示为：
<mrow>
<munder>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>-</mo>
<mi>j</mi>
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<msub>
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<mi>&Delta;P</mi>
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<mo>+</mo>
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<mo>+</mo>
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<mi>o</mi>
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<mi>d</mi>
</mrow>
</msubsup>
</mrow>
其中，表示特高压直流线路m发生特高压直流线路预想故障导致的受端电网损失的负荷有功功率；
所述送端电网等式约束表示为：
<mrow>
<munder>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>-</mo>
<mi>j</mi>
</mrow>
</munder>
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<msup>
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<mrow>
<mi>l</mi>
<mi>o</mi>
<mi>a</mi>
<mi>d</mi>
</mrow>
</msup>
<mi>r</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mn>0</mn>
</mrow>
所述不等式约束表示为：
Limitk down≤Pk+Pk adj≤Limitk up
其中，Limitk down和Limitk up分别表示越限设备k的有功功率下限和上限，Pk表示辅助决策可调措施执行前越限设备k的有功功率，Pk adj表示采用辅助决策可调措施后越限设备k的功率变化量，且有
10.根据权利要求9所述的特高压直流线路预想故障辅助决策方法，其特征在于，所述确定约束条件下的目标函数，并求解包括：
以调整代价最小为优化目标建立如下约束条件下的目标函数：
<mrow>
<mi>m</mi>
<mi>i</mi>
<mi>n</mi>
<mrow>
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<mo>&times;</mo>
<msub>
<mi>C</mi>
<mi>r</mi>
</msub>
</mrow>
<mo>&rsqb;</mo>
</mrow>
</mrow>
其中，Ci-j、Cl、Cr分别为直流线路i-j有功功率、发电机组l有功功率、负荷r有功功率的单位调整量的调整代价；
求解目标函数，得到ΔPdc i-j、ΔPun l和ΔPload r。
11.根据权利要求8所述的特高压直流线路预想故障辅助决策方法，其特征在于，所述根据辅助决策可调措施对越限设备有功功率的影响确定辅助决策策略之后包括：
优化受端电网的频率，使其回复到正常水平。
12.根据权利要求10所述的特高压直流线路预想故障辅助决策方法，其特征在于，所述校验辅助决策策略包括：
通过判断辅助决策可调措施执行后越限设备是否不再越限校验辅助决策可调措施的有效性，若辅助决策可调措施执行后越限设备不再越限，则表明辅助决策可调措施具有有效性。
13.根据权利要求12所述的特高压直流线路预想故障辅助决策方法，其特征在于，所述根据校验后的辅助决策策略确定重载设备列表中重载设备的可调裕度包括：
重载设备列表中重载设备的可调裕度表示为：
<mrow>
<msup>
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<mi>M</mi>
<mi>k</mi>
</msub>
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<mi>Ctrd</mi>
<mrow>
<mi>u</mi>
<mi>n</mi>
</mrow>
</msup>
<mrow>
<mi>k</mi>
<mo>-</mo>
<mi>l</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>/</mo>
<msub>
<mi>Limit</mi>
<mi>k</mi>
</msub>
</mrow>
其中，Mk control表示重载设备k的可调裕度；Limitk表示越限设备k的有功功率限值，若辅助决策可调措施执行后越限设备k的有功功率为正，则Limitk取Limitk up；若辅助决策可调措施执行后越限设备k的有功功率为负，则Limitk取Limitk down。
14.一种特高压直流线路预想故障辅助决策装置，其特征在于，所述装置包括：
判断模块，用于判断特高压直流输电线路预想故障后电网设备是否发生重载或越限，若发生越限则计算辅助决策可调措施对越限设备有功功率的影响，若发生重载则获取重载设备列表；
第一确定模块，用于根据辅助决策可调措施对越限设备有功功率的影响确定辅助决策策略；
第二确定模块，用于校验辅助决策策略，并根据校验后的辅助决策策略确定重载设备列表中重载设备的可调裕度。
15.根据权利要求14所述的特高压直流线路预想故障辅助决策装置，其特征在于，所述判断模块具体用于：
根据特高压直流线路预想故障前特高压直流线路的有功功率和直流双极运行情况确定特高压直流线路预想故障导致特高压直流线路损失的有功功率；
为特高压直流线路预想故障自动匹配相应的安全控制策略进而得到切机策略，如果发电机组切除的有功功率总加小于特高压直流线路预想故障导致特高压直流线路损失的有功功率，则根据发电机组调差系数和负荷功频特性计算送端电网中所有处于运行状态的发电机组和负荷分摊的有功不平衡容量；
根据送端电网中所有处于运行状态的发电机组和负荷分摊的有功不平衡容量计算送端电网的潮流分布和频率；
根据送端电网的潮流分布判断送端电网中某设备的有功功率是否超过送端电网设备越限门槛值，若是表明送端电网中的该设备为越限设备，否则判断送端电网中设备的有功功率是否超过送端电网设备重载门槛值，若是则获取送端电网中的重载设备列表。
16.根据权利要求14所述的特高压直流线路预想故障辅助决策装置，其特征在于，所述判断模块具体用于：
根据特高压直流线路预想故障前特高压直流线路的有功功率和直流双极运行情况确定特高压直流线路预想故障导致特高压直流线路损失的有功功率；
为特高压直流线路预想故障自动匹配相应的安全控制策略进而得到发电机组动作策略、切负荷策略和直流线路有功功率调制策略，根据发电机组一次调频特性和负荷功频特性，分析特高压直流线路预想故障后受端电网的发电机组、负荷和直流线路的有功功率变化情况，计算受端电网的潮流分布和频率；
根据受端电网的潮流分布判断受端电网中某设备的有功功率是否超过受端电网设备越限门槛值，若是表明受端电网中的该设备为越限设备，否则判断受端电网中设备的有功功率是否超过受端电网设备重载门槛值，若是则获取受端电网中的重载设备列表。
17.根据权利要求15或16所述的特高压直流线路预想故障辅助决策装置，其特征在于，所述辅助决策可调措施包括发电机组有功功率调整措施、负荷有功功率调整措施和直流线路有功功率调整措施。
18.根据权利要求17所述的特高压直流线路预想故障辅助决策装置，其特征在于，所述判断模块具体用于：
针对于发电机组有功功率调整，发电机组节点l有功功率调整对越限设备k有功功率的影响Ctrdun k-l表示为：
Ctrdun k-l＝ΔPun l×Gk-l
其中，ΔPun l为发电机组节点l的有功功率调整量，Gk-l表示发电机组节点l有功功率调整对越限设备k有功功率的灵敏度，且Mk表示越限设备k与直流潮流方程中的节点的关联矢量，T表示转置，Xl表示直流潮流方程节点导纳矩阵的逆矩阵的第l列矢量，xk表示越限设备k的电抗。
19.根据权利要求18所述的特高压直流线路预想故障辅助决策装置，其特征在于，所述判断模块具体用于：
针对于负荷有功功率调整，负荷节点r有功功率调整对越限设备k有功功率的影响Ctrdload k-r表示为：
Ctrdload k-r＝ΔPload r×Gk-r
其中，ΔPload r为负荷节点r的有功功率调整量，Gk-r表示负荷节点r有功功率调整对越限设备k有功功率的灵敏度，且Xr表示直流潮流方程节点导纳矩阵的逆矩阵的第r列矢量。
20.根据权利要求19所述的特高压直流线路预想故障辅助决策装置，其特征在于，所述判断模块具体用于：
针对于直流线路有功功率调整，包括：
(1)送端电网和受端电网在不同的同步电网内，送端电网交流拓扑节点i和受端交流拓扑节点j形成直流线路i-j；
直流线路i-j有功功率调整对越限设备k有功功率的影响Ctrddc k-(i-j)表示为：
Ctrddc k-(i-j)＝ΔPdc i-j×Gk-i
或
Ctrddc k-(i-j)＝ΔPdc i-j×Gk-j
其中，ΔPdc i-j表示直流线路i-j的有功功率调整量；Gk-i表示送端电网交流拓扑节点i有功功率调整对越限设备k有功功率的灵敏度，且Xi表示直流潮流方程节点导纳矩阵的逆矩阵的第i列矢量；Gk-j表示受端交流拓扑节点j有功功率调整对越限设备k有功功率的灵敏度，且Xj表示直流潮流方程节点导纳矩阵的逆矩阵的第j列矢量；
(2)送端电网和受端电网在相同的同步电网内，直流线路i-j有功功率调整对越限设备k有功功率的影响Ctrddc k-(i-j)表示为：
Ctrddc k-(i-j)＝ΔPdc i-j×Gk-(i-j)
其中，Gk-(i-j)表示直流线路i-j有功功率调整对越限设备k有功功率的灵敏度，且Gk-(i-j)＝Gk-i-Gk-j。
21.根据权利要求20所述的特高压直流线路预想故障辅助决策装置，其特征在于，所述第一确定模块具体用于：
确定约束条件，包括受端电网等式约束、送端电网等式约束和不等式约束；
确定约束条件下的目标函数，并求解。
22.根据权利要求21所述的特高压直流线路预想故障辅助决策装置，其特征在于，所述受端电网等式约束表示为：
<mrow>
<munder>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>-</mo>
<mi>j</mi>
</mrow>
</munder>
<msub>
<msup>
<mi>&Delta;P</mi>
<mrow>
<mi>d</mi>
<mi>c</mi>
</mrow>
</msup>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>-</mo>
<mi>j</mi>
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</msub>
<mo>+</mo>
<munder>
<mo>&Sigma;</mo>
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<msub>
<msup>
<mi>&Delta;P</mi>
<mrow>
<mi>u</mi>
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</msup>
<mi>l</mi>
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<mo>+</mo>
<munder>
<mo>&Sigma;</mo>
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<mi>&Delta;P</mi>
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</msup>
<mi>r</mi>
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<mo>=</mo>
<msubsup>
<mi>P</mi>
<mi>m</mi>
<mrow>
<mi>l</mi>
<mi>o</mi>
<mi>s</mi>
<mi>t</mi>
<mo>-</mo>
<mi>l</mi>
<mi>o</mi>
<mi>a</mi>
<mi>d</mi>
</mrow>
</msubsup>
</mrow>
其中，表示特高压直流线路m发生特高压直流线路预想故障导致的受端电网损失的负荷有功功率；
所述送端电网等式约束表示为：
<mrow>
<munder>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>-</mo>
<mi>j</mi>
</mrow>
</munder>
<msub>
<msup>
<mi>&Delta;P</mi>
<mrow>
<mi>d</mi>
<mi>c</mi>
</mrow>
</msup>
<mrow>
<mi>i</mi>
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</mrow>
</msub>
<mo>+</mo>
<munder>
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<msub>
<msup>
<mi>&Delta;P</mi>
<mrow>
<mi>u</mi>
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</msup>
<mi>l</mi>
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<mo>+</mo>
<munder>
<mo>&Sigma;</mo>
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</munder>
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<msup>
<mi>&Delta;P</mi>
<mrow>
<mi>l</mi>
<mi>o</mi>
<mi>a</mi>
<mi>d</mi>
</mrow>
</msup>
<mi>r</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mn>0</mn>
</mrow>
所述不等式约束表示为：
Limitk down≤Pk+Pk adj≤Limitk up
其中，Limitk down和Limitk up分别表示越限设备k的有功功率下限和上限，Pk表示辅助决策可调措施执行前越限设备k的有功功率，Pk adj表示采用辅助决策可调措施后越限设备k的功率变化量，且有
23.根据权利要求22所述的特高压直流线路预想故障辅助决策装置，其特征在于，所述第一确定模块具体用于：
以调整代价最小为优化目标建立如下约束条件下的目标函数：
<mrow>
<mi>m</mi>
<mi>i</mi>
<mi>n</mi>
<mrow>
<mo>&lsqb;</mo>
<mrow>
<munder>
<mi>&Sigma;</mi>
<mrow>
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</msup>
<mrow>
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<mrow>
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<mo>-</mo>
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<mo>+</mo>
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<mrow>
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</msup>
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</msub>
<mo>&times;</mo>
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</msub>
<mo>+</mo>
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</mrow>
</msup>
<mi>r</mi>
</msub>
<mo>&times;</mo>
<msub>
<mi>C</mi>
<mi>r</mi>
</msub>
</mrow>
<mo>&rsqb;</mo>
</mrow>
</mrow>
其中，Ci-j、Cl、Cr分别为直流线路i-j有功功率、发电机组l有功功率、负荷r有功功率的单位调整量的调整代价；
求解目标函数，得到ΔPdc i-j、ΔPun l和ΔPload r。
24.根据权利要求21所述的特高压直流线路预想故障辅助决策装置，其特征在于，所述装置还包括优化模块，所述优化模块用于优化受端电网的频率，使其回复到正常水平。
25.根据权利要求23所述的特高压直流线路预想故障辅助决策装置，其特征在于，所述第二确定模块具体用于：
通过判断辅助决策可调措施执行后越限设备是否不再越限校验辅助决策可调措施的有效性，若辅助决策可调措施执行后越限设备不再越限，则表明辅助决策可调措施具有有效性。
26.根据权利要求25所述的特高压直流线路预想故障辅助决策装置，其特征在于，所述第二确定模块具体用于：
重载设备列表中重载设备的可调裕度表示为：
<mrow>
<msup>
<msub>
<mi>M</mi>
<mi>k</mi>
</msub>
<mrow>
<mi>c</mi>
<mi>o</mi>
<mi>n</mi>
<mi>t</mi>
<mi>r</mi>
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<mi>l</mi>
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<mo>=</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
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<mi>i</mi>
<mo>-</mo>
<mi>j</mi>
</mrow>
</munder>
<msub>
<msup>
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<mrow>
<mi>d</mi>
<mi>c</mi>
</mrow>
</msup>
<mrow>
<mi>k</mi>
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<mrow>
<mo>(</mo>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>-</mo>
<mi>j</mi>
</mrow>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</msub>
<mo>+</mo>
<munder>
<mo>&Sigma;</mo>
<mi>l</mi>
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<msub>
<msup>
<mi>Ctrd</mi>
<mrow>
<mi>u</mi>
<mi>n</mi>
</mrow>
</msup>
<mrow>
<mi>k</mi>
<mo>-</mo>
<mi>l</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>/</mo>
<msub>
<mi>Limit</mi>
<mi>k</mi>
</msub>
</mrow>
其中，Mk control表示重载设备k的可调裕度；Limitk表示越限设备k的有功功率限值，若辅助决策可调措施执行后越限设备k的有功功率为正，则Limitk取Limitk up；若辅助决策可调措施执行后越限设备k的有功功率为负，则Limitk取Limitk down。
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