CN111404147A - 基于脱网时序的抑制新能源连锁脱网在线决策方法及装置 - Google Patents

基于脱网时序的抑制新能源连锁脱网在线决策方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111404147A
CN111404147A CN202010206643.7A CN202010206643A CN111404147A CN 111404147 A CN111404147 A CN 111404147A CN 202010206643 A CN202010206643 A CN 202010206643A CN 111404147 A CN111404147 A CN 111404147A
Authority
CN
China
Prior art keywords
new energy
offline
margin
adjustment
measure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010206643.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111404147B (zh
Inventor
任先成
徐伟
徐泰山
鲍颜红
摆世彬
夏小琴
田志浩
郑亮
蒙金有
吴峰
钟海亮
陈颖杰
项丽
谢丽军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NARI Group Corp
Nari Technology Co Ltd
State Grid Ningxia Electric Power Co Ltd
Original Assignee
NARI Group Corp
Nari Technology Co Ltd
State Grid Ningxia Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NARI Group Corp, Nari Technology Co Ltd, State Grid Ningxia Electric Power Co Ltd filed Critical NARI Group Corp
Priority to CN202010206643.7A priority Critical patent/CN111404147B/zh
Publication of CN111404147A publication Critical patent/CN111404147A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111404147B publication Critical patent/CN111404147B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于脱网时序的抑制新能源连锁脱网在线决策方法及装置，针对新能源连锁脱网量不满足要求的预想故障集，根据新能源脱网时序特征识别连锁脱网的关键新能源机组，并根据关键新能源机组的脱网原因计算新能源机组、容抗器、直流及常规机组措施抑制新能源脱网的控制性能指标，筛选出有效的控制措施，按措施优先级和控制性能指标进行排序，枚举组合生成决策方案，通过集群并行校核求取控制代价最小且满足安全稳定和新能源脱网裕度要求的辅助决策方案。本发明在保证电网安全稳定运行的前提下，为提升新能源的并网可靠性和消纳能力提供决策支撑。

Description

基于脱网时序的抑制新能源连锁脱网在线决策方法及装置
技术领域
本发明属于电力系统安全稳定控制技术领域，具体地说，涉及一种基于脱网时序的抑制新能源连锁脱网在线决策方法及装置。
背景技术
随着高渗透新能源大规模并网，由于新能源出力的间歇性、波动性以及大规模电力电子装置的投运，电网的安全稳定特性越来越复杂，交直流故障后会引发新能源机组连锁脱网，不仅不利于新能源的可靠送出和消纳，对电网的安全稳定运行也带来不利影响。为了抑制故障后的新能源连锁脱网，目前主要开展的工作包括三个方面，一是通过相关规程、规范约束，提升新能源机组的耐频、耐压能力，二是在新能源集中并网地区增加大量的无功补偿装置，尽可能抑制故障后新能源机组的电压大范围波动，三是基于离线典型方式的分析经验，通过运行方式调整限制关键地区新能源机组的并网出力，防止故障后的连锁脱网。但现有方法难以适应复杂多变的在线运行方式，在电网实际运行中仍缺乏抑制新能源连锁脱网在线决策支撑技术手段。
现有电网在线运行方式辅助决策技术主要侧重于针对故障后的安全稳定问题，中国发明专利专利号ZL105048446B发明名称“计及多类安全稳定约束的在线预防控制综合决策方法”，提出发电机有功/无功、负荷、容抗器等措施的暂态、动态和静态多类安全稳定问题的在线预防控制综合优化决策方法，解决了电网多种安全稳定问题交织情况下运行方式优化调整综合优化决策问题。但仍无法有效解决抑制新能源连锁脱网的在线运行方式优化调整决策问题。
发明内容
本发明提供一种基于脱网时序的抑制新能源连锁脱网在线决策方法及装置，针对新能源连锁脱网量不满足要求的预想故障集，根据新能源脱网时序特征识别连锁脱网的关键新能源机组，并根据关键新能源机组的脱网原因计算新能源机组、容抗器、直流及常规机组措施抑制新能源脱网的控制性能指标，筛选出有效的控制措施，按措施优先级和控制性能指标进行排序，枚举组合生成决策方案，通过集群并行校核求取控制代价最小且满足安全稳定和新能源脱网裕度要求的辅助决策方案。
本发明一方面提供一种基于脱网时序的抑制新能源连锁脱网在线决策方法，包括：
将设定的预想故障集作为在线安全稳定裕度和新能源脱网评估的考核预想故障集，基于时域仿真，进行预想故障的安全稳定裕度和新能源脱网裕度评估；
若安全稳定裕度不满足要求，则进行运行方式调整安全稳定辅助决策计算，基于调整实施后的运行方式再进行新能源脱网裕度评估；
若安全稳定裕度满足要求而新能源脱网裕度不满足要求，则进行抑制新能源连锁脱网运行方式调整辅助决策计算；
安全稳定裕度和新能源脱网裕度均满足要求后，输出满足安全稳定和抑制新能源连锁脱网的综合辅助决策结果。
进一步的，所述进行预想故障的安全稳定裕度评估，包括：暂态功角稳定裕度、暂态电压安全稳定裕度、暂态频率安全裕度和动态阻尼裕度评估，以及稳态方式的设备过载安全裕度、断面安全裕度、电压安全裕度和频率安全裕度评估。
进一步的，所述进行预想故障的新能源脱网裕度评估，包括：
Figure BDA0002421336300000021
其中，ηtr.k为第k个预想故障的新能源脱网裕度，Ptr.lim为设定的新能源脱网量最大值，Ptr.k为第k个预想故障的新能源脱网量。
进一步的，所述安全稳定裕度不满足要求是指，暂态功角稳定裕度、暂态电压安全稳定裕度、暂态频率安全裕度、动态阻尼裕度、设备过载安全裕度、断面安全裕度、电压安全裕度和频率安全裕度任一裕度小于根据电网安全稳定运行规程设置的安全稳定裕度门槛值；
所述新能源脱网裕度不满足要求是指新能源脱网裕度小于0。
进一步的，所述进行运行方式调整安全稳定辅助决策计算，包括：根据安全稳定裕度评估结果，通过调整常规发电机有功无功出力、新能源机组有功出力、直流功率、负荷及投退容抗器措施，以控制代价最小为目标进行运行方式调整安全稳定辅助决策计算。
进一步的，所述进行抑制新能源连锁脱网运行方式调整辅助决策计算，包括：
根据新能源脱网时序特征识别连锁脱网的关键新能源机组；
根据关键新能源机组的脱网原因计算新能源机组、容抗器、直流系统及常规机组措施对抑制新能源脱网裕度不满足要求的预想故障的新能源连锁脱网的控制性能指标，以及各措施对抑制所有新能源脱网裕度不满足要求的预想故障的新能源连锁脱网的综合控制性能指标；
基于综合控制性能指标进行有效控制措施筛选；
基于有效控制措施，以控制代价最小为目标进行抑制新能源连锁脱网运行方式调整辅助决策计算。
进一步的，所述根据新能源脱网时序特征识别连锁脱网的关键新能源机组，包括：
将新能源脱网裕度不满足要求预想故障下的与第1台新能源机组脱网时间间隔小于设定门槛值ΔT的新能源机组作为连锁脱网的关键新能源机组，并从时域仿真结果获取各关键新能源机组的脱网原因；
所述新能源机组的脱网原因包括过电压保护动作脱网、低电压保护动作脱网、高频保护动作脱网和低频保护动作脱网。
进一步的，所述根据关键新能源机组的脱网原因计算新能源机组、容抗器、直流系统及常规机组措施对抑制新能源脱网裕度不满足要求的预想故障的新能源连锁脱网的控制性能指标，包括：
Figure BDA0002421336300000022
Figure BDA0002421336300000031
Figure BDA0002421336300000032
Figure BDA0002421336300000033
Figure BDA0002421336300000034
其中，G′p为可减少有功的新能源机组总数，PIg′.p.j.k为其中第j个可减少有功的新能源机组有功调整措施对抑制第k个预想故障的新能源连锁脱网的控制性能指标，ik1为第k个预想故障后因过电压保护动作脱网的关键新能源机组数，sg′.j.k.i.hv为第j个可减少有功的新能源机组措施对第k个预想故障发生后第i个因过电压保护动作脱网的关键新能源机组的无功电压灵敏度，sg′.hv.max为sg′.j.k.i.hv中最大值，Pk.i.hv为第k个预想故障后第i个因过电压保护动作脱网的关键新能源机组的脱网量，Pk.i.tr.sum为所有关键新能源机组的脱网量之和；
ik2为第k个预想故障后因低电压保护动作脱网的关键新能源机组数，sg′.j.k.i.lv为第j个可减少有功的新能源机组措施对第k个预想故障后第i个因低电压保护动作脱网的关键新能源机组的无功电压灵敏度，sg′.lv.max为sg′.j.k.i.lv中最大值，Pk.i.lv为第k个预想故障后第i个因低电压保护动作脱网的关键新能源机组的脱网量；
ik3为第k个预想故障发生后因高频保护动作脱网的关键新能源机组数，zg′.j.k.i.hf为第j个可减少有功的新能源机组措施对第k个预想故障后第i个因高频保护动作脱网的关键新能源机组的电气距离，zg′.hf.max为zg′.j.k.i.hf中最大值，Pk.i.hf为k个预想故障后第i个因高频保护动作脱网的关键新能源机组的脱网量；
ik4为第k个预想故障后因低频保护动作脱网的关键新能源机组数，zg′.j.k.i.lf为第j个可减少有功的新能源机组措施对第k个预想故障发生后第i个因低频保护动作脱网的关键新能源机组的电气距离，zg′.lf.max为zg′.j.k.i.lf中最大值，Pk.i.lf为第k个预想故障后第i个因低频保护动作脱网的关键新能源机组的脱网量，Cg′.j为第j个可减少有功的新能源机组单位有功调整的代价；
Gp为可增加有功的常规机组总数，PIg.p.j.k为其中第j个可增加有功的常规机组有功调整措施对于抑制第k个预想故障的新能源连锁脱网的控制性能指标，sg.j.k.i.hv为第j个可增加有功的常规机组措施对第k个预想故障后第i个因过电压保护动作脱网的关键新能源机组的无功电压灵敏度，sg.hv.max为sg.j.k.i.hv中的最大值，sg.j.k.i.lv为第j个可增加有功的常规机组措施对第k个预想故障后第i个因低电压保护动作脱网的关键新能源机组的无功电压灵敏度，sg.lv.max为sg.j.k.i.lv中的最大值，zg.j.k.i.hf为第j个可增加有功的常规机组措施对第k个预想故障后第i个因高频保护动作脱网的关键新能源机组的电气距离，zg.hf.max为zg.j.k.i.hf中的最大值，zg.j.k.i.lf为第j个可增加有功的常规机组措施对第k个预想故障发生后第i个因低频保护动作脱网的关键新能源机组的电气距离，zg.lf.max为zg.j.k.i.lf中的最大值，Cg.j为第j个可增加有功的常规机组单位有功调整代价；
Gq为可调无功的常规机组总数，PIg.q.j.k为其中第j个可调无功的常规机组无功调整措施对于抑制第k个预想故障的新能源连锁脱网的控制性能指标，s′g.j.k.i.hv为第j个可调无功的常规机组措施对第k个预想故障后第i个因过电压保护动作脱网的关键新能源机组的无功电压灵敏度，s′g.hv.max为s′g.j.k.i.hv中的最大值，s′g.j.k.i.lv为第j个可调无功的常规机组措施对第k个预想预想故障后第i个因低电压保护动作脱网的关键新能源机组的无功电压灵敏度，s′g.lv.max为s′g.j.k.i.lv中的最大值，若第j个可调无功的常规机组是增容性无功出力，则d1取值为1，若第j个可调无功的常规机组是减容性无功出力，则d1取值为2；
LD为可降低有功的直流系统总数，PIld.p.j.k为其中第j个直流功率调整措施对于抑制第k个预想故障的新能源连锁脱网的控制性能指标，sld.j.k.i.hv为第j个直流系统换流站高压母线对第k个预想故障后第i个因过电压保护动作脱网的关键新能源机组的无功电压灵敏度，sld.hv.max为sld.j.k.i.hv中的最大值，sld.j.k.i.lv为第j个直流系统换流站高压母线对第k个预想故障后第i个因低电压保护动作脱网的关键新能源机组的无功电压灵敏度，sld.lv.max为sld.j.k.i.lv中的最大值，zld.j.k.i.hf为第j个直流系统换流站高压母线对第k个预想故障后第i个因高频保护动作脱网的关键新能源机组的电气距离，zld.hf.max为zld.j.k.i.hf中的最大值，zld.j.k.i.lf为第j个直流系统换流站高压母线对第k个预想故障后第i个因低频保护动作脱网的关键新能源机组的电气距离，zld.lf.max为zld.j.k.i.lf中的最大值，Cld.j为第j个直流系统单位有功调整代价；
X为可投/退电容器/电抗器的节点总数，PIx.j.k为其中第j个容抗器投退措施对于抑制第k个预想故障的新能源连锁脱网的控制性能指标，sx.j.k.i.hv为第j个容抗器投退措施对第k个预想故障后第i个因过电压保护动作脱网的关键新能源机组的无功电压灵敏度，sx.hv.max为sx.j.k.i.hv中的最大值，sx.j.k.i.lv为第j个容抗器投退措施对第k个预想故障后第i个因低电压保护动作脱网的关键新能源机组的无功电压灵敏度，sx.lv.max为sx.j.k.i.lv中的最大值，若第j个可选电容器/电抗器投退的节点是投电容器/退电抗器，则d2取值为1，若第j个可选电容器/电抗器投退的节点是退电容器/投电抗器，则d2取值为2；
计算各措施对抑制所有新能源脱网裕度不满足要求的预想故障的新能源连锁脱网的综合控制性能指标，包括：
Figure BDA0002421336300000051
其中
Figure BDA0002421336300000052
其中，PIj为第j个措施抑制所有新能源脱网裕度不满足要求的预想故障的新能源连锁脱网的综合控制性能指标，PIj.k为第j个措施对抑制第k个预想故障的新能源连锁脱网的控制性能指标，N为新能源脱网裕度不满足要求的预想故障数，ωk为第k个新能源脱网裕度不满足要求的预想故障的权重，ηtr.k为第k个预想故障的新能源脱网裕度。
进一步的，所述基于综合控制性能指标进行有效控制措施筛选，包括：
判断新能源脱网裕度不满足要求的预想故障集中是否包含直流故障，若有直流故障，则将其预想故障包含的直流系统作为该预想故障的候选控制措施；
在所述候选控制措施中，基于各措施抑制新能源连锁脱网的综合控制性能指标，筛选出综合控制性能指标大于等于设定的门槛值的措施作为最终的候选控制措施；
计算各最终的候选控制措施的可控空间：
Figure BDA0002421336300000053
Figure BDA0002421336300000054
Figure BDA0002421336300000055
Figure BDA0002421336300000056
其中，
Figure BDA0002421336300000057
为第j个候选新能源机组或直流系统的可减有功空间，
Figure BDA0002421336300000058
为第j个候选新能源机组或直流系统的当前有功值，Pg′.ld.j为第j个候选新能源机组或直流措施的有功下限，
Figure BDA0002421336300000059
为第j个候选常规机组措施的可增有功空间，
Figure BDA00024213363000000510
为第j个候选常规机组措施的当前有功出力，
Figure BDA00024213363000000511
为第j个候选常规机组措施的有功出力最大值，
Figure BDA00024213363000000512
为第j个候选常规机组措施的可减无功空间，
Figure BDA00024213363000000513
为第j个候选常规机组措施的可增无功空间，
Figure BDA00024213363000000514
为第j个候选常规机组措施的当前容性无功出力，Q g.j为第j个候选常规机组措施的无功出力最小值，
Figure BDA00024213363000000515
为第j个候选常规机组措施的无功出力最大值；
筛选出可减有功空间大于设定的门槛值的新能源机组和直流措施，以及可增有功空间、可减无功空间、可增无功空间大于设定的门槛值的常规机组措施，作为有效控制措施。
进一步的，所述基于有效控制措施，以控制代价最小为目标进行抑制新能源连锁脱网运行方式调整辅助决策计算，包括：
基于优先级对有效控制措施进行排序，同一优先级内按综合控制性能指标进行排序；所述有效控制措施的优先级顺序依次为容抗器投退措施、常规机组无功调整措施、直流系统功率调整措施、新能源机组有功调整措施；
枚举组合抑制新能源连锁脱网的决策方案并排序：
对新能源机组有功调整措施，根据可减有功空间
Figure BDA0002421336300000061
和设定的有功调整精度εp，将其离散为
Figure BDA0002421336300000062
个初值为0、等差为
Figure BDA0002421336300000063
的调整措施序列；同理，根据无功可调空间
Figure BDA0002421336300000064
Figure BDA0002421336300000065
和设定的无功调整精度εq离散化常规机组无功调整措施；
对容抗器投退措施，将其第一个调整措施的调整量设为0，其它调整量为投退相应组数电容器或电抗器容量；
对直流系统功率调整措施，将其第一个调整措施的调整量设为0，其它调整量按设定的档位容量进行离散；
新能源脱网裕度不满足要求的预想故障集中的预想故障若存在过电压保护动作脱网或低电压保护动作脱网，则枚举组合新能源机组有功调整措施、直流系统功率调整措施、常规机组无功调整措施和容抗器投退措施生成决策方案；否则，枚举组合新能源机组有功调整措施和直流系统功率调整措施生成决策方案；
统计生成的决策方案中的新能源机组有功调整和直流系统功率调整量，按有功功率平衡原则和综合控制性能指标由大到小的顺序生成常规机组有功调整方案。
按调整代价由小到大的顺序对所有枚举方案进行排序，对调整代价相同的方案按调整量由小到大的顺序进行排序；
根据并行计算平台的空闲计算资源数和所有枚举方案的排序结果批量选取方案进行并行校核，若搜索到安全稳定裕度和新能源脱网裕度均满足要求的方案，则输出安全稳定裕度和新能源脱网裕度均满足且控制代价最小方案，若达到最大优化调整迭代次数，则输出安全稳定裕度和新能源脱网裕度之和最大的方案，作为新能源连锁脱网辅助决策结果。
本发明另一方面提供一种基于脱网时序的抑制新能源连锁脱网在线决策装置，包括：
评估模块，用于基于时域仿真进行预想故障的安全稳定裕度和新能源脱网裕度评估；
判断模块，用于判断安全稳定裕度和新能源脱网裕度评估结果是否满足要求；
计算模块，用于安全稳定裕度不满足要求时，进行运行方式调整安全稳定辅助决策计算，以及，安全稳定裕度满足要求而新能源脱网裕度不满足要求时，进行抑制新能源连锁脱网运行方式调整辅助决策计算；
输出模块，用于输出满足安全稳定和抑制新能源连锁脱网的综合辅助决策结果。
进一步的，所述计算模块具体用于，
根据安全稳定裕度评估结果，通过调整常规发电机有功无功出力、新能源机组有功出力、直流功率、负荷及投退容抗器措施，以控制代价最小为目标进行运行方式调整安全稳定辅助决策计算。
进一步的，所述计算模块具体还用于，
根据新能源脱网时序特征识别连锁脱网的关键新能源机组；
根据关键新能源机组的脱网原因计算新能源机组、容抗器、直流系统及常规机组措施对抑制新能源脱网裕度不满足要求的预想故障的新能源连锁脱网的控制性能指标，以及各措施对抑制所有新能源脱网裕度不满足要求的预想故障的新能源连锁脱网的综合控制性能指标；
基于综合控制性能指标进行有效控制措施筛选；
基于有效控制措施，以控制代价最小为目标进行抑制新能源连锁脱网运行方式调整辅助决策计算。
进一步的，所述计算模块具体还用于，
基于优先级对有效控制措施进行排序，同一优先级内按综合控制性能指标进行排序；所述有效控制措施的优先级顺序依次为容抗器投退措施、常规机组无功调整措施、直流系统功率调整措施、新能源机组有功调整措施；
枚举组合抑制新能源连锁脱网的决策方案并排序：
对新能源机组有功调整措施，根据可减有功空间
Figure BDA0002421336300000071
和设定的有功调整精度εp，将其离散为
Figure BDA0002421336300000072
个初值为0、等差为
Figure BDA0002421336300000073
的调整措施序列；同理，根据无功可调空间
Figure BDA0002421336300000074
Figure BDA0002421336300000075
和设定的无功调整精度εq离散化常规机组无功调整措施；
对容抗器投退措施，将其第一个调整措施的调整量设为0，其它调整量为投退相应组数电容器或电抗器容量；
对直流系统功率调整措施，将其第一个调整措施的调整量设为0，其它调整量按设定的档位容量进行离散；
新能源脱网裕度不满足要求的预想故障集中的预想故障若存在过电压保护动作脱网或低电压保护动作脱网，则枚举组合新能源机组有功调整措施、直流系统功率调整措施、常规机组无功调整措施和容抗器投退措施生成决策方案；否则，枚举组合新能源机组有功调整措施和直流系统功率调整措施生成决策方案；
统计生成的决策方案中的新能源机组有功调整和直流系统功率调整量，按有功功率平衡原则和综合控制性能指标由大到小的顺序生成常规机组有功调整方案。
按调整代价由小到大的顺序对所有枚举方案进行排序，对调整代价相同的方案按调整量由小到大的顺序进行排序；
根据并行计算平台的空闲计算资源数和所有枚举方案的排序结果批量选取方案进行并行校核，若搜索到安全稳定裕度和新能源脱网裕度均满足要求的方案，则输出安全稳定裕度和新能源脱网裕度均满足且控制代价最小方案，若达到最大优化调整迭代次数，则输出安全稳定裕度和新能源脱网裕度之和最大的方案，作为新能源连锁脱网辅助决策结果。
本发明的有益效果如下：本发明在保证安全稳定的前提下，针对新能源脱网裕度不满足要求的预想故障，根据新能源脱网时序特征识别脱网的关键新能源机组，根据关键新能源机组的脱网原因及其无功电压灵敏度、电气距离指标计算各新能源机组、容抗器、直流系统及常规机组措施对抑制新能源脱网的综合控制性能指标，在此基础上筛选出综合控制性能指标较大且可调空间满足要求的措施作为有效控制措施。基于优先级和控制性能指标对有效控制措施进行排序，根据可调空间和调整精度对各有效控制措施进行离散化，对离散化后的措施进行枚举组合生成决策方案，并按调整代价由小到大的顺序对所有枚举方案进行集群并行校核，求取满足安全稳定和新能源脱网要求且控制代价最小的运行方式调整辅助决策方案。本发明在保证安全稳定的前提下，可有效提升新能源的并网可靠性和消纳能力。
附图说明
图1是本发明的基于脱网时序的抑制新能源连锁脱网在线决策方法流程图。
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。
本发明实施例提供一种基于脱网时序的抑制新能源连锁脱网在线决策方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1，基于电网的状态估计数据、SCADA、安控实测信息、离线典型方式低压网络模型参数等进行多源数据整合，计及直流系统动态模型、无功电压控制及保护模型、FACTS装置动态模型、第二三道防线控制策略及风电、光伏新能源频率、电压保护定值，将设定的预想故障集作为在线安全稳定裕度和新能源脱网裕度评估的考核预想故障集，生成在线运行方式计算数据，转入步骤S2。
S2，基于时域仿真技术，对在线运行方式计算数据进行预想故障的安全稳定裕度和新能源脱网裕度评估，若安全稳定裕度和新能源脱网裕度均满足要求，转入步骤5)，否则，若安全稳定裕度不满足要求，转入步骤S3，若只存在新能源脱网裕度不满足要求，转入步骤S4。
所述安全稳定裕度评估包括暂态功角稳定裕度、暂态电压安全稳定裕度、暂态频率安全裕度和动态阻尼裕度评估，以及稳态方式的设备过载安全裕度、断面安全裕度、电压安全裕度和频率安全裕度评估。
所述新能源脱网裕度评估，采用公式(1)根据预想故障下新能源脱网量和设定的新能源脱网量最大值(如30MW)计算各预想故障的新能源脱网裕度：
Figure BDA0002421336300000081
式中，ηtr.k为第k个预想故障的新能源脱网裕度，Ptr.lim为设定的新能源脱网量最大值，Ptr.k为第k个预想故障的新能源脱网量。
所述安全稳定裕度不满足要求是指暂态功角稳定裕度、暂态电压安全稳定裕度、暂态频率安全裕度、动态阻尼裕度、设备过载安全裕度、断面安全裕度、电压安全裕度和频率安全裕度任一裕度小于根据电网安全稳定运行规程设置的安全稳定裕度门槛值(通常为5％)；新能源脱网裕度不满足要求是指新能源脱网裕度小于0。
S3，根据暂态、动态和稳态安全稳定评估结果，通过调整常规发电机有功无功出力、新能源机组有功出力、直流功率、负荷及投退容抗器等措施，以控制代价最小为目标进行运行方式调整安全稳定辅助决策计算，基于调整实施后的运行方式再进行新能源脱网裕度评估，若新能源脱网裕度满足要求，转入步骤S5，否则，转入步骤S4。
S4，根据新能源脱网时序特征识别连锁脱网的关键新能源机组，并根据关键新能源机组的脱网原因计算新能源机组、容抗器、直流系统及常规机组措施的抑制新能源连锁脱网的控制性能指标和综合控制性能指标，基于综合控制性能指标进行有效控制措施筛选，以控制代价最小为目标进行抑制新能源连锁脱网运行方式调整辅助决策，转入步骤S5；
所述根据新能源脱网时序特征识别连锁脱网的关键新能源机组，包括：
将各新能源脱网裕度不满足要求预想故障下的与第1台新能源机组脱网时间间隔小于设定门槛值ΔT(通常设为0.5s)的新能源机组作为连锁脱网的关键新能源机组，并从时域仿真结果获取各关键新能源机组的脱网原因。
新能源机组的脱网原因包括过电压保护动作脱网、低电压保护动作脱网、高频保护动作脱网和低频保护动作脱网。
所述抑制新能源连锁脱网的控制性能指标，采用公式(2)-(6)分别计算关键新能源机组有功调整、常规机组有功调整、常规机组无功调整、直流功率调整和容抗器投退控制性能指标，采用公式(7)计算公式(2)-(6)中各措施对所有新能源脱网裕度不满足要求的预想故障的抑制新能源连锁脱网的综合控制性能指标。
Figure BDA0002421336300000091
Figure BDA0002421336300000092
Figure BDA0002421336300000093
Figure BDA0002421336300000094
Figure BDA0002421336300000095
式中，G′p为可减少有功的新能源机组总数，PIg′.p.j.k为其中第j个可减少有功的新能源机组有功调整措施对抑制第k个预想故障的新能源连锁脱网的控制性能指标，ik1为第k个预想故障后因过电压保护动作脱网的关键新能源机组数，sg′.j.k.i.hv为第j个可减少有功的新能源机组措施对第k个预想故障发生后第i个因过电压保护动作脱网的关键新能源机组的无功电压灵敏度，sg′.hv.max为sg′.j.k.i.hv中最大值，Pk.i.hv为第k个预想故障后第i个因过电压保护动作脱网的关键新能源机组的脱网量，Pk.i.tr.sum为所有关键新能源机组的脱网量之和；
ik2为第k个预想故障后因低电压保护动作脱网的关键新能源机组数，sg′.j.k.i.lv为第j个可减少有功的新能源机组措施对第k个预想故障后第i个因低电压保护动作脱网的关键新能源机组的无功电压灵敏度，sg′.lv.max为sg′.j.k.i.lv中最大值，Pk.i.lv为第k个预想故障后第i个因低电压保护动作脱网的关键新能源机组的脱网量；
ik3为第k个预想故障发生后因高频保护动作脱网的关键新能源机组数，zg′.j.k.i.hf为第j个可减少有功的新能源机组措施对第k个预想故障后第i个因高频保护动作脱网的关键新能源机组的电气距离，zg′.hf.max为zg′.j.k.i.hf中最大值，Pk.i.hf为k个预想故障后第i个因高频保护动作脱网的关键新能源机组的脱网量；
ik4为第k个预想故障后因低频保护动作脱网的关键新能源机组数，zg′.j.k.i.lf为第j个可减少有功的新能源机组措施对第k个预想故障发生后第i个因低频保护动作脱网的关键新能源机组的电气距离，zg′.lf.max为zg′.j.k.i.lf中最大值，Pk.i.lf为第k个预想故障后第i个因低频保护动作脱网的关键新能源机组的脱网量，Cg′.j为第j个可减少有功的新能源机组单位有功调整的代价；
Gp为可增加有功的常规机组总数，PIg.p.j.k为其中第j个可增加有功的常规机组有功调整措施对于抑制第k个预想故障的新能源连锁脱网的控制性能指标，sg.j.k.i.hv为第j个可增加有功的常规机组措施对第k个预想故障后第i个因过电压保护动作脱网的关键新能源机组的无功电压灵敏度，sg.hv.max为sg.j.k.i.hv中的最大值，sg.j.k.i.lv为第j个可增加有功的常规机组措施对第k个预想故障后第i个因低电压保护动作脱网的关键新能源机组的无功电压灵敏度，sg.lv.max为sg.j.k.i.lv中的最大值，zg.j.k.i.hf为第j个可增加有功的常规机组措施对第k个预想故障后第i个因高频保护动作脱网的关键新能源机组的电气距离，zg.hf.max为zg.j.k.i.hf中的最大值，zg.j.k.i.lf为第j个可增加有功的常规机组措施对第k个预想故障发生后第i个因低频保护动作脱网的关键新能源机组的电气距离，zg.lf.max为zg.j.k.i.lf中的最大值，Cg.j为第j个可增加有功的常规机组单位有功调整代价；
Gq为可调无功的常规机组总数，PIg.q.j.k为其中第j个可调无功的常规机组无功调整措施对于抑制第k个预想故障的新能源连锁脱网的控制性能指标，s′g.j.k.i.hv为第j个可调无功的常规机组措施对第k个预想故障后第i个因过电压保护动作脱网的关键新能源机组的无功电压灵敏度，s′g.hv.max为s′g.j.k.i.hv中的最大值，s′g.j.k.i.lv为第j个可调无功的常规机组措施对第k个预想预想故障后第i个因低电压保护动作脱网的关键新能源机组的无功电压灵敏度，s′g.lv.max为s′g.j.k.i.lv中的最大值，若第j个可调无功的常规机组是增容性无功出力，则d1取值为1，若第j个可调无功的常规机组是减容性无功出力，则d1取值为2；
LD为可降低有功的直流系统总数，PIld.p.j.k为其中第j个直流功率调整措施对于抑制第k个预想故障的新能源连锁脱网的控制性能指标，sld.j.k.i.hv为第j个直流系统换流站高压母线对第k个预想故障后第i个因过电压保护动作脱网的关键新能源机组的无功电压灵敏度，sld.hv.max为sld.j.k.i.hv中的最大值，sld.j.k.i.lv为第j个直流系统换流站高压母线对第k个预想故障后第i个因低电压保护动作脱网的关键新能源机组的无功电压灵敏度，sld.lv.max为sld.j.k.i.lv中的最大值，zld.j.k.i.hf为第j个直流系统换流站高压母线对第k个预想故障后第i个因高频保护动作脱网的关键新能源机组的电气距离，zld.hf.max为zld.j.k.i.hf中的最大值，zld.j.k.i.lf为第j个直流系统换流站高压母线对第k个预想故障后第i个因低频保护动作脱网的关键新能源机组的电气距离，zld.lf.max为zld.j.k.i.lf中的最大值，Cld.j为第j个直流系统单位有功调整代价；
X为可投/退电容器/电抗器的节点总数，PIx.j.k为其中第j个容抗器投退措施对于抑制第k个预想故障的新能源连锁脱网的控制性能指标，sx.j.k.i.hv为第j个容抗器投退措施对第k个预想故障后第i个因过电压保护动作脱网的关键新能源机组的无功电压灵敏度，sx.hv.max为sx.j.k.i.hv中的最大值，sx.j.k.i.lv为第j个容抗器投退措施对第k个预想故障后第i个因低电压保护动作脱网的关键新能源机组的无功电压灵敏度，sx.lv.max为sx.j.k.i.lv中的最大值，若第j个可选电容器/电抗器投退的节点是投电容器/退电抗器，则d2取值为1，若第j个可选电容器/电抗器投退的节点是退电容器/投电抗器，则d2取值为2。
Figure BDA0002421336300000111
式中，PIj为第j个措施抑制新能源连锁脱网的综合控制性能指标，PIj.k为第j个措施对于抑制第k个预想故障的新能源连锁脱网的控制性能指标，采用公式(2)-(6)计算，N为新能源脱网裕度不满足要求的预想故障数，ωk为第k个新能源脱网裕度不满足要求的预想故障的权重。
所述基于综合控制性能指标进行有效控制措施筛选，具体通过以下步骤实现：
1)判断新能源脱网裕度不满足要求的预想故障集中是否包含直流故障，若有直流故障，则将其预想故障包含的直流系统作为该预想故障的候选控制措施。
直流故障包括直流系统单极或双极闭锁故障、直流系统单个或多个换流器闭锁故障、以及直流系统单极或双极换相失败故障。
2)在步骤1)筛选的候选控制措施中，基于各类措施抑制新能源连锁脱网的综合控制性能指标，筛选出综合控制性能指标大于等于设定的门槛值(通常设为0.01)的措施作为最终的候选控制措施。
3)计算各最终的候选控制措施的可控空间，筛选出具有可调空间的候选控制措施，作为有效控制措施。采用公式(8)计算新能源机组和直流系统的可减有功空间，分别采用公式(9)、(10)、(11)计算常规机组措施的可增有功空间、可调无功空间(可减无功空间和可增无功空间)。筛选出可减有功空间大于设定的门槛值(通常设为5MW)的新能源机组和直流措施，以及可增有功空间、可调无功空间大于设定的门槛值(通常设为5MW、5Mvar)的常规机组措施。
Figure BDA0002421336300000121
Figure BDA0002421336300000122
Figure BDA0002421336300000123
Figure BDA0002421336300000124
式中，
Figure BDA0002421336300000125
为第j个候选新能源机组或直流系统的可减有功空间，
Figure BDA0002421336300000126
为第j个候选新能源机组或直流系统的当前有功值，P g′.ld.j为第j个候选新能源机组或直流措施的有功下限，
Figure BDA0002421336300000127
为第j个候选常规机组措施的可增有功空间，
Figure BDA0002421336300000128
为第j个候选常规机组措施的当前有功出力，
Figure BDA0002421336300000129
为第j个候选常规机组措施的有功出力最大值，
Figure BDA00024213363000001210
为第j个候选常规机组措施的可减无功空间，
Figure BDA00024213363000001211
为第j个候选常规机组措施的可增无功空间，
Figure BDA00024213363000001212
为第j个候选常规机组措施的当前容性无功出力，Q g.j为第j个候选常规机组措施的无功出力最小值，
Figure BDA00024213363000001213
为第j个候选常规机组措施的无功出力最大值。
所述以控制代价最小为目标进行抑制新能源连锁脱网运行方式调整辅助决策，具体通过以下步骤实现：
1)基于优先级对有效控制措施进行排序，同一优先级内按综合控制性能指标进行排序。有效控制措施的优先级顺序依次为容抗器投退措施、常规机组无功调整措施、直流系统功率调整措施、新能源机组有功调整措施。
2)枚举组合抑制新能源连锁脱网的决策方案并排序：
对新能源机组有功调整措施，根据可减有功空间
Figure BDA00024213363000001214
和设定的有功调整精度εp(通常设为30MW)，将其离散为
Figure BDA00024213363000001215
个初值为0、等差为
Figure BDA00024213363000001216
的调整措施序列；同理，根据无功可调空间
Figure BDA00024213363000001217
Figure BDA00024213363000001218
和设定的无功调整精度εq(通常设为30Mvar)离散化常规机组无功调整措施；
对容抗器投退措施，将其第一个调整措施的调整量设为0，其它调整量为投退相应组数电容器或电抗器容量；
对直流系统功率调整措施，将其第一个调整措施的调整量设为0，其它调整量按设定的档位容量(如200MW)进行离散。
新能源脱网裕度不满足要求的预想故障集中的预想故障若存在过电压保护动作脱网或低电压保护动作脱网，则枚举组合新能源机组有功调整措施、直流系统功率调整措施、常规机组无功调整措施和容抗器投退措施生成决策方案。否则，枚举组合新能源机组有功调整措施和直流系统功率调整措施生成决策方案。
统计各决策方案中的新能源机组有功调整和直流系统功率调整量，按有功功率平衡原则和综合控制性能指标由大到小的顺序生成常规机组有功调整方案。
按调整代价由小到大的顺序对所有枚举方案进行排序，对调整代价相同的方案按调整量由小到大的顺序进行排序。其中调整代价根据调整量人为折算，属于现有技术。
3)根据并行计算平台的空闲计算资源数和所有枚举方案的排序结果批量选取方案进行并行校核，若搜索到安全稳定裕度和新能源脱网裕度均满足要求的方案，则输出安全稳定裕度和新能源脱网裕度均满足且控制代价最小方案，若达到最大优化调整迭代次数，则输出安全稳定裕度和新能源脱网裕度之和最大的方案，作为新能源连锁脱网辅助决策结果。
S5，输出满足安全稳定和抑制新能源连锁脱网的综合辅助决策结果，结束本方法。
本发明另一方面提供一种基于脱网时序的抑制新能源连锁脱网在线决策装置，包括：
评估模块，用于基于时域仿真进行预想故障的安全稳定裕度和新能源脱网裕度评估；
判断模块，用于判断安全稳定裕度和新能源脱网裕度评估结果是否满足要求；
计算模块，用于安全稳定裕度不满足要求时，进行运行方式调整安全稳定辅助决策计算，以及，安全稳定裕度满足要求而新能源脱网裕度不满足要求时，进行抑制新能源连锁脱网运行方式调整辅助决策计算；
输出模块，用于输出满足安全稳定和抑制新能源连锁脱网的综合辅助决策结果。
进一步的，所述计算模块具体用于，
根据安全稳定裕度评估结果，通过调整常规发电机有功无功出力、新能源机组有功出力、直流功率、负荷及投退容抗器措施，以控制代价最小为目标进行运行方式调整安全稳定辅助决策计算。
进一步的，所述计算模块具体还用于，
根据新能源脱网时序特征识别连锁脱网的关键新能源机组；
根据关键新能源机组的脱网原因计算新能源机组、容抗器、直流系统及常规机组措施对抑制新能源脱网裕度不满足要求的预想故障的新能源连锁脱网的控制性能指标，以及各措施对抑制所有新能源脱网裕度不满足要求的预想故障的新能源连锁脱网的综合控制性能指标；
基于综合控制性能指标进行有效控制措施筛选；
基于有效控制措施，以控制代价最小为目标进行抑制新能源连锁脱网运行方式调整辅助决策计算。
进一步的，所述计算模块具体还用于，
基于优先级对有效控制措施进行排序，同一优先级内按综合控制性能指标进行排序；所述有效控制措施的优先级顺序依次为容抗器投退措施、常规机组无功调整措施、直流系统功率调整措施、新能源机组有功调整措施；
枚举组合抑制新能源连锁脱网的决策方案并排序：
对新能源机组有功调整措施，根据可减有功空间
Figure BDA0002421336300000131
和设定的有功调整精度εp，将其离散为
Figure BDA0002421336300000132
个初值为0、等差为
Figure BDA0002421336300000133
的调整措施序列；同理，根据无功可调空间
Figure BDA0002421336300000141
Figure BDA0002421336300000142
和设定的无功调整精度εq离散化常规机组无功调整措施；
对容抗器投退措施，将其第一个调整措施的调整量设为0，其它调整量为投退相应组数电容器或电抗器容量；
对直流系统功率调整措施，将其第一个调整措施的调整量设为0，其它调整量按设定的档位容量进行离散；
新能源脱网裕度不满足要求的预想故障集中的预想故障若存在过电压保护动作脱网或低电压保护动作脱网，则枚举组合新能源机组有功调整措施、直流系统功率调整措施、常规机组无功调整措施和容抗器投退措施生成决策方案；否则，枚举组合新能源机组有功调整措施和直流系统功率调整措施生成决策方案；
统计生成的决策方案中的新能源机组有功调整和直流系统功率调整量，按有功功率平衡原则和综合控制性能指标由大到小的顺序生成常规机组有功调整方案。
按调整代价由小到大的顺序对所有枚举方案进行排序，对调整代价相同的方案按调整量由小到大的顺序进行排序；
根据并行计算平台的空闲计算资源数和所有枚举方案的排序结果批量选取方案进行并行校核，若搜索到安全稳定裕度和新能源脱网裕度均满足要求的方案，则输出安全稳定裕度和新能源脱网裕度均满足且控制代价最小方案，若达到最大优化调整迭代次数，则输出安全稳定裕度和新能源脱网裕度之和最大的方案，作为新能源连锁脱网辅助决策结果。
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模块。
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。
以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (14)

1.基于脱网时序的抑制新能源连锁脱网在线决策方法，其特征在于，包括：
将设定的预想故障集作为在线安全稳定裕度和新能源脱网评估的考核预想故障集，基于时域仿真，进行预想故障的安全稳定裕度和新能源脱网裕度评估；
若安全稳定裕度不满足要求，则进行运行方式调整安全稳定辅助决策计算，基于调整实施后的运行方式再进行新能源脱网裕度评估；
若安全稳定裕度满足要求而新能源脱网裕度不满足要求，则进行抑制新能源连锁脱网运行方式调整辅助决策计算；
安全稳定裕度和新能源脱网裕度均满足要求后，输出满足安全稳定和抑制新能源连锁脱网的综合辅助决策结果。
2.根据权利要求1所述的基于脱网时序的抑制新能源连锁脱网在线决策方法，其特征在于，所述进行预想故障的安全稳定裕度评估，包括：暂态功角稳定裕度、暂态电压安全稳定裕度、暂态频率安全裕度和动态阻尼裕度评估，以及稳态方式的设备过载安全裕度、断面安全裕度、电压安全裕度和频率安全裕度评估。
3.根据权利要求1所述的基于脱网时序的抑制新能源连锁脱网在线决策方法，其特征在于，所述进行预想故障的新能源脱网裕度评估，包括：
Figure FDA0002421336290000011
其中，ηtr.k为第k个预想故障的新能源脱网裕度，Ptr.lim为设定的新能源脱网量最大值，Ptr.k为第k个预想故障的新能源脱网量。
4.根据权利要求1所述的基于脱网时序的抑制新能源连锁脱网在线决策方法，其特征在于，所述安全稳定裕度不满足要求是指，暂态功角稳定裕度、暂态电压安全稳定裕度、暂态频率安全裕度、动态阻尼裕度、设备过载安全裕度、断面安全裕度、电压安全裕度和频率安全裕度任一裕度小于根据电网安全稳定运行规程设置的安全稳定裕度门槛值；
所述新能源脱网裕度不满足要求是指新能源脱网裕度小于0。
5.根据权利要求1所述的基于脱网时序的抑制新能源连锁脱网在线决策方法，其特征在于，所述进行运行方式调整安全稳定辅助决策计算，包括：根据安全稳定裕度评估结果，通过调整常规发电机有功无功出力、新能源机组有功出力、直流功率、负荷及投退容抗器措施，以控制代价最小为目标进行运行方式调整安全稳定辅助决策计算。
6.根据权利要求1所述的基于脱网时序的抑制新能源连锁脱网在线决策方法，其特征在于，所述进行抑制新能源连锁脱网运行方式调整辅助决策计算，包括：
根据新能源脱网时序特征识别连锁脱网的关键新能源机组；
根据关键新能源机组的脱网原因计算新能源机组、容抗器、直流系统及常规机组措施对抑制新能源脱网裕度不满足要求的预想故障的新能源连锁脱网的控制性能指标，以及各措施对抑制所有新能源脱网裕度不满足要求的预想故障的新能源连锁脱网的综合控制性能指标；
基于综合控制性能指标进行有效控制措施筛选；
基于有效控制措施，以控制代价最小为目标进行抑制新能源连锁脱网运行方式调整辅助决策计算。
7.根据权利要求6所述的基于脱网时序的抑制新能源连锁脱网在线决策方法，其特征在于，所述根据新能源脱网时序特征识别连锁脱网的关键新能源机组，包括：
将新能源脱网裕度不满足要求预想故障下的与第1台新能源机组脱网时间间隔小于设定门槛值ΔT的新能源机组作为连锁脱网的关键新能源机组，并从时域仿真结果获取各关键新能源机组的脱网原因；
所述新能源机组的脱网原因包括过电压保护动作脱网、低电压保护动作脱网、高频保护动作脱网和低频保护动作脱网。
8.根据权利要求6所述的基于脱网时序的抑制新能源连锁脱网在线决策方法，其特征在于，所述根据关键新能源机组的脱网原因计算新能源机组、容抗器、直流系统及常规机组措施对抑制新能源脱网裕度不满足要求的预想故障的新能源连锁脱网的控制性能指标，包括：
Figure FDA0002421336290000021
Figure FDA0002421336290000022
Figure FDA0002421336290000023
Figure FDA0002421336290000024
Figure FDA0002421336290000025
其中，G′p为可减少有功的新能源机组总数，PIg′.p.j.k为其中第j个可减少有功的新能源机组有功调整措施对抑制第k个预想故障的新能源连锁脱网的控制性能指标，ik1为第k个预想故障后因过电压保护动作脱网的关键新能源机组数，sg′.j.k.i.hv为第j个可减少有功的新能源机组措施对第k个预想故障发生后第i个因过电压保护动作脱网的关键新能源机组的无功电压灵敏度，sg′.hv.max为sg′.j.k.i.hv中最大值，Pk.i.hv为第k个预想故障后第i个因过电压保护动作脱网的关键新能源机组的脱网量，Pk.i.tr.sum为所有关键新能源机组的脱网量之和；
ik2为第k个预想故障后因低电压保护动作脱网的关键新能源机组数，sg′.j.k.i.lv为第j个可减少有功的新能源机组措施对第k个预想故障后第i个因低电压保护动作脱网的关键新能源机组的无功电压灵敏度，sg′.lv.max为sg′.j.k.i.lv中最大值，Pk.i.lv为第k个预想故障后第i个因低电压保护动作脱网的关键新能源机组的脱网量；
ik3为第k个预想故障发生后因高频保护动作脱网的关键新能源机组数，zg′.j.k.i.hf为第j个可减少有功的新能源机组措施对第k个预想故障后第i个因高频保护动作脱网的关键新能源机组的电气距离，zg′.hf.max为zg′.j.k.i.hf中最大值，Pk.i.hf为k个预想故障后第i个因高频保护动作脱网的关键新能源机组的脱网量；
ik4为第k个预想故障后因低频保护动作脱网的关键新能源机组数，zg′.j.k.i.lf为第j个可减少有功的新能源机组措施对第k个预想故障发生后第i个因低频保护动作脱网的关键新能源机组的电气距离，zg′.lf.max为zg′.j.k.i.lf中最大值，Pk.i.lf为第k个预想故障后第i个因低频保护动作脱网的关键新能源机组的脱网量，Cg′.j为第j个可减少有功的新能源机组单位有功调整的代价；
Gp为可增加有功的常规机组总数，PIg.p.j.k为其中第j个可增加有功的常规机组有功调整措施对于抑制第k个预想故障的新能源连锁脱网的控制性能指标，sg.j.k.i.hv为第j个可增加有功的常规机组措施对第k个预想故障后第i个因过电压保护动作脱网的关键新能源机组的无功电压灵敏度，sg.hv.max为sg.j.k.i.hv中的最大值，sg.j.k.i.lv为第j个可增加有功的常规机组措施对第k个预想故障后第i个因低电压保护动作脱网的关键新能源机组的无功电压灵敏度，sg.lv.max为sg.j.k.i.lv中的最大值，zg.j.k.i.hf为第j个可增加有功的常规机组措施对第k个预想故障后第i个因高频保护动作脱网的关键新能源机组的电气距离，zg.hf.max为zg.j.k.i.hf中的最大值，zg.j.k.i.lf为第j个可增加有功的常规机组措施对第k个预想故障发生后第i个因低频保护动作脱网的关键新能源机组的电气距离，zg.lf.max为zg.j.k.i.lf中的最大值，Cg.j为第j个可增加有功的常规机组单位有功调整代价；
Gq为可调无功的常规机组总数，PIg.q.j.k为其中第j个可调无功的常规机组无功调整措施对于抑制第k个预想故障的新能源连锁脱网的控制性能指标，s′g.j.k.i.hv为第j个可调无功的常规机组措施对第k个预想故障后第i个因过电压保护动作脱网的关键新能源机组的无功电压灵敏度，s′g.hv.max为s′g.j.k.i.hv中的最大值，s′g.j.k.i.lv为第j个可调无功的常规机组措施对第k个预想预想故障后第i个因低电压保护动作脱网的关键新能源机组的无功电压灵敏度，s′g.lv.max为s′g.j.k.i.lv中的最大值，若第j个可调无功的常规机组是增容性无功出力，则d1取值为1，若第j个可调无功的常规机组是减容性无功出力，则d1取值为2；
LD为可降低有功的直流系统总数，PIld.p.j.k为其中第j个直流功率调整措施对于抑制第k个预想故障的新能源连锁脱网的控制性能指标，sld.j.k.i.hv为第j个直流系统换流站高压母线对第k个预想故障后第i个因过电压保护动作脱网的关键新能源机组的无功电压灵敏度，sld.hv.max为sld.j.k.i.hv中的最大值，sld.j.k.i.lv为第j个直流系统换流站高压母线对第k个预想故障后第i个因低电压保护动作脱网的关键新能源机组的无功电压灵敏度，sld.lv.max为sld.j.k.i.lv中的最大值，zld.j.k.i.hf为第j个直流系统换流站高压母线对第k个预想故障后第i个因高频保护动作脱网的关键新能源机组的电气距离，zld.hf.max为zld.j.k.i.hf中的最大值，zld.j.k.i.lf为第j个直流系统换流站高压母线对第k个预想故障后第i个因低频保护动作脱网的关键新能源机组的电气距离，zld.lf.max为zld.j.k.i.lf中的最大值，Cld.j为第j个直流系统单位有功调整代价；
X为可投/退电容器/电抗器的节点总数，PIx.j.k为其中第j个容抗器投退措施对于抑制第k个预想故障的新能源连锁脱网的控制性能指标，sx.j.k.i.hv为第j个容抗器投退措施对第k个预想故障后第i个因过电压保护动作脱网的关键新能源机组的无功电压灵敏度，sx.hv.max为sx.j.k.i.hv中的最大值，sx.j.k.i.lv为第j个容抗器投退措施对第k个预想故障后第i个因低电压保护动作脱网的关键新能源机组的无功电压灵敏度，sx.lv.max为sx.j.k.i.lv中的最大值，若第j个可选电容器/电抗器投退的节点是投电容器/退电抗器，则d2取值为1，若第j个可选电容器/电抗器投退的节点是退电容器/投电抗器，则d2取值为2；
计算各措施对抑制所有新能源脱网裕度不满足要求的预想故障的新能源连锁脱网的综合控制性能指标，包括：
Figure FDA0002421336290000041
其中
Figure FDA0002421336290000042
其中，PIj为第j个措施抑制所有新能源脱网裕度不满足要求的预想故障的新能源连锁脱网的综合控制性能指标，PIj.k为第j个措施对抑制第k个预想故障的新能源连锁脱网的控制性能指标，N为新能源脱网裕度不满足要求的预想故障数，ωk为第k个新能源脱网裕度不满足要求的预想故障的权重，ηtr.k为第k个预想故障的新能源脱网裕度。
9.根据权利要求6所述的基于脱网时序的抑制新能源连锁脱网在线决策方法，其特征在于，所述基于综合控制性能指标进行有效控制措施筛选，包括：
判断新能源脱网裕度不满足要求的预想故障集中是否包含直流故障，若有直流故障，则将其预想故障包含的直流系统作为该预想故障的候选控制措施；
在所述候选控制措施中，基于各措施抑制新能源连锁脱网的综合控制性能指标，筛选出综合控制性能指标大于等于设定的门槛值的措施作为最终的候选控制措施；
计算各最终的候选控制措施的可控空间：
Figure FDA0002421336290000051
Figure FDA0002421336290000052
Figure FDA0002421336290000053
Figure FDA0002421336290000054
其中，
Figure FDA0002421336290000055
为第j个候选新能源机组或直流系统的可减有功空间，
Figure FDA0002421336290000056
为第j个候选新能源机组或直流系统的当前有功值，Pg′.ld.j为第j个候选新能源机组或直流措施的有功下限，
Figure FDA0002421336290000057
为第j个候选常规机组措施的可增有功空间，
Figure FDA0002421336290000058
为第j个候选常规机组措施的当前有功出力，
Figure FDA0002421336290000059
为第j个候选常规机组措施的有功出力最大值，
Figure FDA00024213362900000510
为第j个候选常规机组措施的可减无功空间，
Figure FDA00024213362900000511
为第j个候选常规机组措施的可增无功空间，
Figure FDA00024213362900000512
为第j个候选常规机组措施的当前容性无功出力，Qg.j为第j个候选常规机组措施的无功出力最小值，
Figure FDA00024213362900000513
为第j个候选常规机组措施的无功出力最大值；
筛选出可减有功空间大于设定的门槛值的新能源机组和直流措施，以及可增有功空间、可减无功空间、可增无功空间大于设定的门槛值的常规机组措施，作为有效控制措施。
10.根据权利要求9所述的基于脱网时序的抑制新能源连锁脱网在线决策方法，其特征在于，所述基于有效控制措施，以控制代价最小为目标进行抑制新能源连锁脱网运行方式调整辅助决策计算，包括：
基于优先级对有效控制措施进行排序，同一优先级内按综合控制性能指标进行排序；所述有效控制措施的优先级顺序依次为容抗器投退措施、常规机组无功调整措施、直流系统功率调整措施、新能源机组有功调整措施；
枚举组合抑制新能源连锁脱网的决策方案并排序：
对新能源机组有功调整措施，根据可减有功空间
Figure FDA00024213362900000514
和设定的有功调整精度εp，将其离散为
Figure FDA00024213362900000515
个初值为0、等差为
Figure FDA00024213362900000516
的调整措施序列；同理，根据无功可调空间
Figure FDA00024213362900000517
和设定的无功调整精度εq离散化常规机组无功调整措施；
对容抗器投退措施，将其第一个调整措施的调整量设为0，其它调整量为投退相应组数电容器或电抗器容量；
对直流系统功率调整措施，将其第一个调整措施的调整量设为0，其它调整量按设定的档位容量进行离散；
新能源脱网裕度不满足要求的预想故障集中的预想故障若存在过电压保护动作脱网或低电压保护动作脱网，则枚举组合新能源机组有功调整措施、直流系统功率调整措施、常规机组无功调整措施和容抗器投退措施生成决策方案；否则，枚举组合新能源机组有功调整措施和直流系统功率调整措施生成决策方案；
统计生成的决策方案中的新能源机组有功调整和直流系统功率调整量，按有功功率平衡原则和综合控制性能指标由大到小的顺序生成常规机组有功调整方案。
按调整代价由小到大的顺序对所有枚举方案进行排序，对调整代价相同的方案按调整量由小到大的顺序进行排序；
根据并行计算平台的空闲计算资源数和所有枚举方案的排序结果批量选取方案进行并行校核，若搜索到安全稳定裕度和新能源脱网裕度均满足要求的方案，则输出安全稳定裕度和新能源脱网裕度均满足且控制代价最小方案，若达到最大优化调整迭代次数，则输出安全稳定裕度和新能源脱网裕度之和最大的方案，作为新能源连锁脱网辅助决策结果。
11.基于脱网时序的抑制新能源连锁脱网在线决策装置，其特征在于，包括：
评估模块，用于基于时域仿真进行预想故障的安全稳定裕度和新能源脱网裕度评估；
判断模块，用于判断安全稳定裕度和新能源脱网裕度评估结果是否满足要求；
计算模块，用于安全稳定裕度不满足要求时，进行运行方式调整安全稳定辅助决策计算，以及，安全稳定裕度满足要求而新能源脱网裕度不满足要求时，进行抑制新能源连锁脱网运行方式调整辅助决策计算；
输出模块，用于输出满足安全稳定和抑制新能源连锁脱网的综合辅助决策结果。
12.根据权利要求11所述的基于脱网时序的抑制新能源连锁脱网在线决策装置，其特征在于，所述计算模块具体用于，
根据安全稳定裕度评估结果，通过调整常规发电机有功无功出力、新能源机组有功出力、直流功率、负荷及投退容抗器措施，以控制代价最小为目标进行运行方式调整安全稳定辅助决策计算。
13.根据权利要求11所述的基于脱网时序的抑制新能源连锁脱网在线决策装置，其特征在于，所述计算模块具体还用于，
根据新能源脱网时序特征识别连锁脱网的关键新能源机组；
根据关键新能源机组的脱网原因计算新能源机组、容抗器、直流系统及常规机组措施对抑制新能源脱网裕度不满足要求的预想故障的新能源连锁脱网的控制性能指标，以及各措施对抑制所有新能源脱网裕度不满足要求的预想故障的新能源连锁脱网的综合控制性能指标；
基于综合控制性能指标进行有效控制措施筛选；
基于有效控制措施，以控制代价最小为目标进行抑制新能源连锁脱网运行方式调整辅助决策计算。
14.根据权利要求13所述的基于脱网时序的抑制新能源连锁脱网在线决策装置，其特征在于，所述计算模块具体还用于，
基于优先级对有效控制措施进行排序，同一优先级内按综合控制性能指标进行排序；所述有效控制措施的优先级顺序依次为容抗器投退措施、常规机组无功调整措施、直流系统功率调整措施、新能源机组有功调整措施；
枚举组合抑制新能源连锁脱网的决策方案并排序：
对新能源机组有功调整措施，根据可减有功空间
Figure FDA0002421336290000071
和设定的有功调整精度εp，将其离散为
Figure FDA0002421336290000072
个初值为0、等差为
Figure FDA0002421336290000073
的调整措施序列；同理，根据无功可调空间
Figure FDA0002421336290000074
和设定的无功调整精度εq离散化常规机组无功调整措施；
对容抗器投退措施，将其第一个调整措施的调整量设为0，其它调整量为投退相应组数电容器或电抗器容量；
对直流系统功率调整措施，将其第一个调整措施的调整量设为0，其它调整量按设定的档位容量进行离散；
新能源脱网裕度不满足要求的预想故障集中的预想故障若存在过电压保护动作脱网或低电压保护动作脱网，则枚举组合新能源机组有功调整措施、直流系统功率调整措施、常规机组无功调整措施和容抗器投退措施生成决策方案；否则，枚举组合新能源机组有功调整措施和直流系统功率调整措施生成决策方案；
统计生成的决策方案中的新能源机组有功调整和直流系统功率调整量，按有功功率平衡原则和综合控制性能指标由大到小的顺序生成常规机组有功调整方案。
按调整代价由小到大的顺序对所有枚举方案进行排序，对调整代价相同的方案按调整量由小到大的顺序进行排序；
根据并行计算平台的空闲计算资源数和所有枚举方案的排序结果批量选取方案进行并行校核，若搜索到安全稳定裕度和新能源脱网裕度均满足要求的方案，则输出安全稳定裕度和新能源脱网裕度均满足且控制代价最小方案，若达到最大优化调整迭代次数，则输出安全稳定裕度和新能源脱网裕度之和最大的方案，作为新能源连锁脱网辅助决策结果。
CN202010206643.7A 2020-03-23 2020-03-23 基于脱网时序的抑制新能源连锁脱网在线决策方法及装置 Active CN111404147B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010206643.7A CN111404147B (zh) 2020-03-23 2020-03-23 基于脱网时序的抑制新能源连锁脱网在线决策方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010206643.7A CN111404147B (zh) 2020-03-23 2020-03-23 基于脱网时序的抑制新能源连锁脱网在线决策方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111404147A true CN111404147A (zh) 2020-07-10
CN111404147B CN111404147B (zh) 2021-09-28

Family

ID=71431103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010206643.7A Active CN111404147B (zh) 2020-03-23 2020-03-23 基于脱网时序的抑制新能源连锁脱网在线决策方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111404147B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111835012A (zh) * 2020-07-16 2020-10-27 深圳供电局有限公司 一种预防新能源连锁故障的电压控制方法、装置和系统
CN112186747A (zh) * 2020-09-22 2021-01-05 国电南瑞南京控制系统有限公司 应对电网稳控系统功能缺陷的断面有功控制方法和装置
CN114352491A (zh) * 2021-12-14 2022-04-15 国网电力科学研究院有限公司 光热机组的快调汽门控制量计算方法及系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103400302A (zh) * 2013-07-01 2013-11-20 国家电网公司 一种风电基地连锁故障风险感知预警方法及其系统
GB201401069D0 (en) * 2013-07-19 2014-03-05 Williams Hybrid Power Ltd Flywheel control scheme
WO2014071314A2 (en) * 2012-11-02 2014-05-08 Coritech Srvices, Inc. Modular microgrid unit and method of use
CN105048446A (zh) * 2015-01-13 2015-11-11 国电南瑞科技股份有限公司 计及多类安全稳定约束的在线预防控制综合决策方法
CN106159945A (zh) * 2016-08-05 2016-11-23 三峡大学 一种基于多场景模式下的风电连锁脱网路径链搜寻方法
CN108808687A (zh) * 2018-06-26 2018-11-13 国家电网公司东北分部 一种防止暂态电压失稳的风电场切机的方法及装置
CN109713668A (zh) * 2019-01-24 2019-05-03 国电南瑞科技股份有限公司 一种新能源基地直流外送连锁脱网预警和防御系统及方法
CN110311419A (zh) * 2019-07-01 2019-10-08 国电南瑞科技股份有限公司 基于暂态安全裕度的新能源接纳能力和最小开机评估方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014071314A2 (en) * 2012-11-02 2014-05-08 Coritech Srvices, Inc. Modular microgrid unit and method of use
CN103400302A (zh) * 2013-07-01 2013-11-20 国家电网公司 一种风电基地连锁故障风险感知预警方法及其系统
GB201401069D0 (en) * 2013-07-19 2014-03-05 Williams Hybrid Power Ltd Flywheel control scheme
CN105048446A (zh) * 2015-01-13 2015-11-11 国电南瑞科技股份有限公司 计及多类安全稳定约束的在线预防控制综合决策方法
CN106159945A (zh) * 2016-08-05 2016-11-23 三峡大学 一种基于多场景模式下的风电连锁脱网路径链搜寻方法
CN108808687A (zh) * 2018-06-26 2018-11-13 国家电网公司东北分部 一种防止暂态电压失稳的风电场切机的方法及装置
CN109713668A (zh) * 2019-01-24 2019-05-03 国电南瑞科技股份有限公司 一种新能源基地直流外送连锁脱网预警和防御系统及方法
CN110311419A (zh) * 2019-07-01 2019-10-08 国电南瑞科技股份有限公司 基于暂态安全裕度的新能源接纳能力和最小开机评估方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WEI JIN等: "Research on Mechanism of Large-scale Wind Turbines off-grid and Preventive Relay Protection strategy", 《2016 CHINA INTERNATIONAL CONFERENCE ON ELECTRICITY DISTRIBUTION (CICED 2016)》 *
常海军等: "综合FACTS 和HVDC协调优化的大规模风电脱网控制方法", 《电力系统保护与控制》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111835012A (zh) * 2020-07-16 2020-10-27 深圳供电局有限公司 一种预防新能源连锁故障的电压控制方法、装置和系统
CN111835012B (zh) * 2020-07-16 2021-11-23 深圳供电局有限公司 一种预防新能源连锁故障的电压控制方法、装置和系统
CN112186747A (zh) * 2020-09-22 2021-01-05 国电南瑞南京控制系统有限公司 应对电网稳控系统功能缺陷的断面有功控制方法和装置
CN114352491A (zh) * 2021-12-14 2022-04-15 国网电力科学研究院有限公司 光热机组的快调汽门控制量计算方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN111404147B (zh) 2021-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hien et al. Location and sizing of distributed generation units for loadabilty enhancement in primary feeder
CN111404147B (zh) 基于脱网时序的抑制新能源连锁脱网在线决策方法及装置
CN109713668B (zh) 一种新能源基地直流外送连锁脱网预警和防御系统及方法
Ramos et al. Placement and sizing of utility-size battery energy storage systems to improve the stability of weak grids
CN111654029A (zh) 特高压交直流多馈入下受端电网承载馈入规模评价方法
Abapour et al. Application of active management on distribution network with considering technical issues
CN106451414A (zh) 一种基于动态分区的大电网紧急状态控制辅助决策方法
CN105160459A (zh) 一种电力系统的稳定运行状况评估方法
Shu et al. Pareto optimal allocation of flexible fault current limiter based on multi-objective improved bat algorithm
CN105119267A (zh) 一种电网静态电压稳定水平分析方法
Ismail et al. Optimal placement of DSTATCOM in distribution network based on load flow and voltage stability indices studies
CN110783913B (zh) 基于群的计及预想事故集最佳电网拓扑在线优化方法
Hamza et al. Impact and assessment of the overvoltage mitigation methods in low‐voltage distribution networks with excessive penetration of PV systems: A review
Bruno et al. Dynamic security corrective control by UPFCs
Nkan et al. Optimum location of shunt FACTS devices for enhancement of power system loadability using continuation power flow
Adware et al. Power quality enhancement in a wind farm connected grid with a fuzzy-based STATCOM
Babu Adaptive grid-connected inverter control schemes for power quality enrichment in microgrid systems: past, present, and future perspectives
CN107196313A (zh) 一种特高压交流电网高压电抗器优化配置方法
CN116054224A (zh) 一种多馈入直流输电系统换相失败快速评估方法
CN115765005A (zh) 一种考虑短路电流的电网分区优化方法和终端
Ellamsy et al. Multi-objective particle swarm optimization for harmonic-constrained hosting capacity maximization and power loss minimization in distorted distribution systems
CN111030160B (zh) 一种配电网接纳分布式电源能力评估方法和装置
Goli et al. Optimal allocation of series and multiple PV-integrated shunt compensators to minimise power loss and under-voltage nodes of radial distribution networks
Kristianto et al. Study of FACTS Implementation to Balance Transmission Line Loading under Steady, Dynamic, and SSR Simulation: Study Case: Suralaya-Balaraja 500 kV
Liu Optimization on Load Compensation of Generators Excitation Systems Considering Voltage Stability Margin

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant