CN111478332A - 基于保守极限的暂态稳定紧急控制切机定值在线调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于保守极限的暂态稳定紧急控制切机定值在线调整方法，基于电网当前运行状态设备投/停状态和潮流实时信息，通过EEAC进行预想故障的暂态稳定量化评估，计算机组、负荷和新能源设备对用于暂态稳定紧急控制有功监视输电通道的相关度指标，并基于相关度指标计算离线策略表中用于暂态稳定控制有功监视输电通道的保守极限，用于更新切机启动定值，本发明能够保证各种运行方式下故障后电网的暂态稳定性，提升紧急控制定值对潮流变化的适应性，消除离线策略模型因电网运行方式变化导致的失配和欠控问题。

Description

基于保守极限的暂态稳定紧急控制切机定值在线调整方法

技术领域

本发明涉及电力自动控制技术领域，特别涉及一种基于保守极限的暂态稳定紧急控制切机定值在线调整方法。

背景技术

《电力系统安全稳定导则》规定发生第二级安全稳定标准所列的严重故障后，允许采取切负荷、切机等稳定措施，保证电网稳定运行。电力系统紧急控制装置离线控制策略表一般为(故障、运行方式、潮流水平、控制策略)四元素结构形式，在检测到故障发生后，基于紧急控制策略表通过匹配电网运行方式，根据关联监视输电通道故障前的有功潮流按照设定的线性计算公式计算需要执行的控制量，并依据可控措施空间、优先级等约束生成具体的控制措施，通过执行相应的紧急控制措施，保障严重故障后电网的安全稳定运行。

随着用电负荷的增长、电力市场交易推进、大规模新能源并网及恶劣天气导致的临时检修增加，电网的潮流分布日趋复杂多变，基于离线典型方式计算整定的暂态稳定切机控制策略，在网架结构和潮流多变的实际电网运行方式下存在由于切机启动值偏大或切机量计算比例系数偏小导致的策略失配或欠控风险，稳控装置按离线整定的策略动作后，仍无法保证电网暂态稳定的问题。

为了提升电网潮流分布和安全稳定特性日趋复杂多变背景下离线紧急控制策略定值的适应性，专利“电力系统安全稳定紧急控制定值在线整定方法”(授权号：ZL102638040B)提出了基于离线当值策略在线评估和紧急控制在线优化决策的紧急控制定值在线整定方法，解决了电网潮流变化较小条件下稳控装置紧急控制定值在线调整问题，但在故障发生时刻与决策时刻电网潮流变化较大时，基于在线方式优化得到的定值仍存在策略失配或欠控风险。

本发明基于电网当前运行状态设备投/停状态和潮流实时信息，通过暂态稳定量化评估计算机组、负荷和新能源设备对用于暂态稳定控制有功监视输电通道的相关度指标，进而计算输电通道的暂态稳定保守极限，用于更新离线策略模型中的切机启动定值，在此基础上，通过运行方式枚举校验输电通道功率大于保守极限情况下各分档潮流方式下策略模型的适应性，对于无法保证故障后暂态稳定的运行方式进行暂态稳定切机附加紧急控制决策，反推出切机量计算的比例系数，重新确定的切机启动定值和切机量计算比例系数，保证各种运行方式下故障后电网的暂态稳定性，提升紧急控制定值对潮流变化的适应性，消除离线策略模型因电网运行方式变化导致的失配和欠控问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于保守极限的暂态稳定紧急控制切机定值在线调整方法。解决现有技术中稳控装置离线策略模型中控制定值不适应导致的紧急控制策略失配或欠控问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

基于保守极限的暂态稳定紧急控制切机定值在线调整方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤S1：设电网当前运行时刻为t₀，将t₀时刻的电网运行状态记为S₀，基于EMS提供的电网当前运行方式、设备模型参数信息生成在线安全稳定评估计算数据，将稳控装置防御的暂态稳定故障作为在线暂态稳定评估和紧急控制切机定值调整的预想故障，将离线策略表中用于暂态稳定紧急控制有功监视的输电通道记为I；

步骤S2：采用在线安全稳定评估计算数据，基于EEAC进行S₀状态下预想故障的暂态稳定量化评估，获取预想故障的暂态稳定裕度、分群模式、机组的暂态稳定参与因子信息；

步骤S3：基于预想故障下机组的暂态稳定参与因子，计算机组、负荷和新能源设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标，并基于相关度指标计算输电通道I的保守极限P_TL.min，获取保守极限状态S₁下计算数据；

步骤S4：根据t₀时刻稳控装置实时运行状态、设备投/停状态、潮流实时信息和离线策略模型，识别电网运行状态S₀下预想故障的稳控策略离线定值，通过比较输电通道I的保守极限P_TL.min与稳控策略离线定值中切机启动定值P_LS.th的大小，重新确定切机启动定值；

步骤S5：基于保守极限状态S₁计算数据和机组、负荷设备和新能源设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标，通过机组、负荷和新能源设备的功率调整进行方案枚举，进行输电通道I功率在P_TL.min和设定最大输电功率P_TL.max区间内的分档，生成系列预想运行状态{S₁，S₂，…，S_N}对应的计算数据；

步骤S6：针对各预想运行状态，采用集群并行计算，基于重新确定的切机启动定值，识别稳控装置暂态稳定当值策略，计及稳控当值策略通过时域仿真进行该预想状态下故障的暂态稳定评估，若所有预想状态暂态稳定裕度均大于零，进入步骤S7，否则，针对暂态稳定裕度小于零的预想运行状态基于稳控装置的可控措施空间进行暂态稳定切机附加控制决策，基于附加决策结果的控制量反推稳控切机策略定值中的比例系数，取各预想运行状态下比例系数的最大值作为稳控策略模型中比例系数的定值，进入步骤S7；

步骤S7：输出预想故障暂态稳定控制策略模型中控制量计算的比例系数和切机启动定值。

特别地，所述步骤S1中，所述紧急控制切机定值包括切机启动定值和切机量比例系数定值，故障后紧急切机控制量计算如公式(1)所示：

ΔP_LS＝k_LS(P_TL.0-P_LS.th) (1)

式中，P_TL.0为运行状态S₀下用于暂态稳定控制有功监视输电通道当前方式的有功功率， P_LS.th为输电通道I的切机有功功率启动定值，k_LS为状态S₀下故障后切机控制量计算比例系数。

特别地，步骤S3中，采用公式(2)计算机组设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标，采用公式(3)计算负荷或新能源设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标：

式中，γ_Gi为机组设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标，p_Gi为机组i的暂态稳定参与因子，临界群机组暂态稳定参与因子大于零，余下群机组暂态稳定参与因子小于零，S_i，j为机组i对输电通道设备j的有功灵敏度，M为输电通道I的设备数，d为指标符号系数，依据p_Gi和

的正负确定其取值，若p_Gi＞0且

时d＝2，否则，d＝1；γ_Li为负荷或新能源设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标，Z_k.i为负荷母线或新能源场站并网母线 k与机组i之间的电气距离标幺值，C为暂态稳定主导模式中的临界群机组集合,N_C为C中机组数。

特别地，所述步骤S3中，所述输电通道I的保守极限计算具体步骤是：

步骤S31:基于S₀状态下预想故障的暂态稳定量化评估结果，计算设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标，将相关度指标大于零的机组、新能源设备和相关度指标小于零的负荷设备集合记为A，将相关度指标小于零的机组、新能源设备和相关度指标大于零的负荷设备集合记为B，若暂态稳定裕度大于零，进入步骤S32，否则，进入步骤S33；

步骤S32：按相关度指标绝对值从大到小的顺序分别对集合A和集合B中机组、负荷和新能源设备进行排序，依据设定的极限计算精度，对集合A内的机组、新能源有功出力在当前方式出力值和上限范围内进行离散分档，对集合A内的负荷有功在当前方式有功值和下限范围内进行离散分档，对集合B内的机组、新能源有功在当前方式出力值和下限范围内进行离散分档，对集合B内的负荷有功在当前方式有功值和上限范围内进行离散分档，进入步骤S34；

步骤S33:按相关度指标绝对值从小到大的顺序分别对集合A和集合B中机组、负荷和新能源设备进行排序，依据设定的极限计算精度，对集合A内的机组、新能源有功出力在当前方式出力值和下限范围内进行离散分档，对集合A内的负荷有功在当前方式有功值和上限范围内进行离散分档，对集合B内的机组、新能源有功在当前方式出力值和上限范围内进行离散分档，对集合B内的负荷有功在当前方式有功值和下限范围内进行离散分档，进入步骤S34；

步骤S34:运行方式调整方案枚举组合，基于设备有功离散分档及排序结果，对集合A中的设备，依据设定的极限计算精度，枚举组合生成按设备有功功率变化绝对值从小到大排序的系列有功调整方案，在此基础上，针对集合A的每一个运行方式调整方案，按照设备排序结果有功功率平衡原则在集合B中组合生成对应的有功调整方案，最终生成运行方式调整方案{(A₁，B₁)，(A₂，B₂)，…，(A_r，B_r)，…，(A_R，B_R)}，R为运行方式调整方案最大数，进入步骤S35；

步骤S35:运行方式调整方案集群并行校核，针对每一运行方式调整方案生成调整方案实施后的电网运行方式潮流数据，经潮流计算统计每一运行方式调整方案下输电通道I的有功功率P_TL.r，按照输电通道I的有功功率从小到大的顺序对运行方式调整方案进行排序，基于排序结果按顺序下发集群并行计算平台，进行各运行方式调整方案实施后电网的暂态稳定量化评估，将暂态稳定裕度大于零的输电通道的有功功率最小值作为输电通道I的保守极限 P_TL.min。

特别地，所述步骤S32和步骤S33中,机组有功上、下限值依据设备运行限额要求进行设定，负荷、新能源设备的有功上限、下限依据负荷和新能源实时计划预测的最大值、最小值确定，在对集合A和B中负荷有功进行离散分档的过程中，每一分档的负荷无功按对应档位有功和当前方式负荷设备的功率因素进行折算。

特别地，步骤S4中，确定切机启动定值的具体方法是：

若P_TL.min＜P_LS.th，则取P_LS.th＝P_TL.min，否则P_LS.th不变。

特别地，所述步骤S5中，系列预想运行状态{S₁，S₂，…，S_N}对应的计算数据生成具体方法是：

步骤S61：基于保守极限状态S₁下计算数据中机组、负荷和新能源设备的有功功率和各设备有功上限、下限值，计算集合A和B中各设备的有功可调空间，集合A中机组、新能源有功可调空间采用上限值和状态S₁下出力值的差值计算，负荷的有功可调空间采用状态S₁下有功值和下限值的差值计算，集合B中机组、新能源有功可调空间采用状态S₁下出力值和下限值的差值计算，负荷的有功可调空间采用上限值和状态S₁下有功值的差值计算，在此基础上，筛选出集合A和B中有功可调空间大于零的设备，生成集合A′和B′，进入步骤S62；

步骤S62：对集合A′和B′中各设备按对输电通道I的暂态稳定相关度指标的绝对值从大到小排序，依据设定的计算精度(通常设为50MW)，对集合A′内的机组、新能源有功出力在状态S₁下出力值和上限值范围内进行离散分档，对集合A′内的负荷有功在状态S1下有功值和下限值范围内进行离散分档，对集合B′内的机组、新能源有功在状态S1下出力值和下限值范围内进行离散分档，对集合B′内的负荷有功在状态S1下有功值和上限值范围内进行离散分档。在对集合A′和B′中负荷有功进行离散分档的过程中，每一分档的负荷无功按对应档位有功和状态S₁负荷设备的功率因素进行折算。进入步骤S63；

步骤S63：运行方式调整方案枚举组合，基于设备有功离散分档及排序结果，对集合A′中的设备，依据设定的计算精度，枚举组合生成按设备有功功率变化绝对值从小到大排序的系列有功调整方案，在此基础上，针对集合A′的每一个运行方式调整方案，按照设备排序结果和有功功率平衡原则在集合B′中组合生成对应的有功调整方案，最终生成运行方式调整方案 {(A′₀，B′₀)(A′₁，B′₁)(A′₂，B′₂)，…，(A′_r′，B′_r′)，…，(A′_R′，B′_R′)}，R′为运行方式调整方案最大数，(A′₀，B′₀)表示保守极限状态S₁下有功调整量为0的方案，进入步骤S64；

步骤S64：针对每一运行方式调整方案生成调整方案实施后的电网运行方式潮流数据，经潮流计算统计每一运行方式调整方案下输电通道I的有功功率P_TL.r′，剔除P_TL.r′＞P_TL.max的潮流计算数据，生成系列预想运行状态{S₁，S₂，…，S_N}对应的计算数据。

特别地，所述步骤S6中，暂态稳定切机附加控制决策具体方法是：针对暂态稳定裕度小于零的预想运行状态，根据t₀时刻稳控装置实时运行状态和预想状态下设备投/停状态、潮流信息识别稳控装置可控切机措施空间，剔除离线当值策略已执行的控制措施，作为暂态稳定附加控制决策的可控措施空间，在此基础上按照参与因子从小到大的顺序逐一附加切除临界群机组，直至暂态稳定裕度大于零，统计出附加切机量ΔP′_ADLS.r′。

特别地，所述步骤S6中，采用如下的公式(4)进行稳控切机策略定值中的比例系数求取：

式中，k′_LS.r′为预想运行状态S_r′下稳控切机比例系数,ΔP′_LS.r′为预想运行状态S_r′下故障后离线当值策略暂态稳定切机量，ΔP′_ADLS.r′为预想运行状态S_r′下故障后暂态稳定附加切机量，P_TL.r′为预想运行状态S_r′下输电通道I的有功功率，P_LS.th为输电通道I的切机有功功率启动定值。

特别地，当出现多个预想故障时，采用并行处理步骤S1至步骤S7，完成多个预想故障处理。

本发明的有益效果是：本发明通过电网调度自动化系统获取的电网当前运行状态实时信息，基于EEAC进行预想故障的暂态稳定量化评估，计算机组、负荷和新能源设备对用于有功监视输电通道的暂态稳定相关度指标，并基于相关度指标计算离线策略表中用于暂态稳定控制有功监视输电通道的保守极限，用于更新切机启动定值，在此基础上，通过运行方式枚举校验输电通道功率大于保守极限情况下各分档潮流方式下策略模型的适应性，对于无法保证故障后暂态稳定的运行方式进行暂态稳定切机附加紧急控制决策，反推出切机量计算的比例系数，重新确定的切机启动定值和切机量计算比例系数，保证各种运行方式下故障后电网的暂态稳定性，提升紧急控制定值对潮流变化的适应性，消除离线策略模型因电网运行方式变化导致的失配和欠控问题。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

附图1为本发明的流程示意图。

具体实施方式

以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

本发明的一种基于保守极限的暂态稳定紧急控制切机定值在线调整方法，以单个预想故障为例，其实现流程如图1所示，对于多个预想故障采用并行处理实现。包括以下步骤：

步骤S1，设电网当前运行时刻为t₀，将t₀时刻的电网运行状态记为S₀，基于EMS提供的电网当前运行方式、设备模型参数信息生成在线安全稳定评估计算数据，将稳控装置防御的暂态稳定故障作为在线暂态稳定评估和紧急控制切机定值调整的预想故障，将离线策略表中用于暂态稳定紧急控制有功监视的输电通道记为I，进入步骤S2；

其中,紧急控制切机定值包括切机启动定值和切机量比例系数定值，故障后紧急切机控制量计算如公式(1)所示：

ΔP_LS＝k_LS(P_TL.0-P_L5.th) (1)

式中，P_TL.0为运行状态S₀下用于暂态稳定控制有功监视输电通道当前方式的有功功功率，P_LS.th为输电通道I的切机有功功率启动定值，k_LS为状态S₀下故障后切机控制量计算比例系数。

步骤S2：采用在线安全稳定评估计算数据，基于EEAC进行S₀状态下预想故障的暂态稳定量化评估，获取预想故障的暂态稳定裕度、分群模式、机组的暂态稳定参与因子信息，进入步骤S3；

步骤S3：基于预想故障下机组的暂态稳定参与因子，计算机组、负荷和新能源设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标，并基于相关度指标计算输电通道I的保守极限P_TL.min，获取保守极限状态S₁下计算数据，进入步骤S4；

其中，采用公式(2)计算机组设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标，采用公式(3) 计算负荷或新能源设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标：

式中，γ_Gi为机组设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标，p_Gi为机组i的暂态稳定参与因子，临界群机组暂态稳定参与因子大于零，余下群机组暂态稳定参与因子小于零，S_i.j为机组i对输电通道设备j的有功灵敏度，M为输电通道I的设备数，d为指标符号系数，依据p_Gi和

的正负确定其取值，若p_Gi＞0且

时d＝2，否则，d＝1；γ_Li为负荷或新能源设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标，Z_k.i为负荷母线或新能源场站并网母线 k与机组i之间的电气距离标幺值，C为暂态稳定主导模式中的临界群机组集合,N_C为C中机组数。

进一步，输电通道I的保守极限计算具体步骤是：

1)基于S₀状态下预想故障的暂态稳定量化评估结果，计算设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标，将相关度指标大于零的机组、新能源设备和相关度指标小于零的负荷设备集合记为A，将相关度指标小于零的机组、新能源设备和相关度指标大于零的负荷设备集合记为B，若暂态稳定裕度大于零，进入步骤2)，否则，进入步骤3)；

2)按按相关度指标绝对值从大到小的顺序分别对集合A和集合B中机组、负荷和新能源设备进行排序，依据设定的极限计算精度(通常设为50MW)，对集合A内的机组、新能源有功出力在当前方式出力值和上限范围内进行离散分档，对集合A内的负荷有功在当前方式有功值和下限范围内进行离散分档，对集合B内的机组、新能源有功在当前方式出力值和下限范围内进行离散分档，对集合B内的负荷有功在当前方式有功值和上限范围内进行离散分档，进入步骤4)；

3)按相关度指标绝对值从小到大的顺序分别对集合A和集合B中机组、负荷和新能源设备进行排序，依据设定的极限计算精度(通常设为50MW)，对集合A内的机组、新能源有功出力在当前方式出力值和下限范围内进行离散分档，对集合A内的负荷有功在当前方式有功值和上限范围内进行离散分档，对集合B内的机组、新能源有功在当前方式出力值和上限范围内进行离散分档，对集合B内的负荷有功在当前方式有功值和下限范围内进行离散分档，进入步骤4)；

4)运行方式调整方案枚举组合，基于设备有功离散分档及排序结果，对集合A中的设备，依据设定的极限计算精度(通常设为50MW，本实施例中)，枚举组合生成按设备有功功率变化绝对值从小到大排序的系列有功调整方案，在此基础上，针对集合A的每一个运行方式调整方案，按照设备排序结果有功功率平衡原则在集合B中组合生成对应的有功调整方案，最终生成运行方式调整方案{(A₁，B₁)，(A₂，B₂)，…，(A_r，B_r)，…，(A_R，B_R)}， R为运行方式调整方案最大数，进入步骤5)；

5)运行方式调整方案集群并行校核，针对每一运行方式调整方案生成调整方案实施后的电网运行方式潮流数据，经潮流计算统计每一运行方式调整方案下输电通道I的有功功率 P_TL.r，按照输电通道I的有功功率从小到大的顺序对运行方式调整方案进行排序，基于排序结果按顺序下发集群并行计算平台，进行各运行方式调整方案实施后电网的暂态稳定量化评估，将暂态稳定裕度大于零的输电通道的有功功率最小值作为输电通道I的保守极限P_TL.min。

步骤2)和步骤3)中机组有功上、下限值依据设备运行限额要求进行设定，负荷、新能源设备的有功上限、下限依据负荷和新能源实时计划预测的最大值、最小值确定，在对集合A 和B中负荷有功进行离散分档的过程中，每一分档的负荷无功按对应档位有功和当前方式负荷设备的功率因素进行折算。

步骤S4,根据t₀时刻稳控装置实时运行状态、设备投/停状态、潮流实时信息和离线策略模型，识别电网运行状态S₀下预想故障的稳控策略离线定值，通过比较输电通道I的保守极限 P_TL.min与稳控策略离线定值中切机启动定值P_LS.th的大小，重新确定切机启动定值，进入步骤S5；

确定切机启动定值的具体方法是：若P_TL.min＜P_LS.th，则取P_LS.th＝P_TL.min，否则 P_LS.th不变。

步骤S5，基于保守极限状态S₁计算数据和机组、负荷设备和新能源设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标，通过机组、负荷和新能源设备的功率调整进行方案枚举，进行输电通道I功率在P_TL.min和设定最大输电功率P_TL.min区间内的分档，生成系列预想运行状态{S₁，S₂，…，S_N}对应的计算数据，进入步骤S6；

进一步，系列预想运行状态{S₁，S₂，…，S_N}对应的计算数据生成具体方法是：

1)基于保守极限状态S₁下计算数据中机组、负荷和新能源设备的有功功率和各设备有功上限、下限值，计算集合A和B中各设备的有功可调空间，集合A中机组、新能源有功可调空间采用上限值和状态S₁下出力值的差值计算，负荷的有功可调空间采用状态S₁下有功值和下限值的差值计算，集合B中机组、新能源有功可调空间采用状态S₁下出力值和下限值的差值计算，负荷的有功可调空间采用上限值和状态S₁下有功值的差值计算，在此基础上，筛选出集合A和B中有功可调空间大于零的设备，生成集合A′和B′，进入步骤2)；

2)对集合A′和B′中各设备按对输电通道I的暂态稳定相关度指标的绝对值从大到小排序，依据设定的计算精度(通常设为50MW)，对集合A′内的机组、新能源有功出力在状态S₁下出力值和上限值范围内进行离散分档，对集合A′内的负荷有功在状态S₁下有功值和下限值范围内进行离散分档，对集合B′内的机组、新能源有功在状态S₁下出力值和下限值范围内进行离散分档，对集合B′内的负荷有功在状态S₁下有功值和上限值范围内进行离散分档。在对集合A′和B′中负荷有功进行离散分档的过程中，每一分档的负荷无功按对应档位有功和状态S₁负荷设备的功率因素进行折算。进入步骤3)；

3)运行方式调整方案枚举组合，基于设备有功离散分档及排序结果，对集合A′中的设备，依据设定的计算精度(通常设为50MW)，枚举组合生成按设备有功功率变化绝对值从小到大排序的系列有功调整方案，在此基础上，针对集合A′的每一个运行方式调整方案，按照设备排序结果和有功功率平衡原则在集合B′中组合生成对应的有功调整方案，最终生成运行方式调整方案 {(A′₀，B′₀)，(A′₁，B′₁)，(A′₂，B′₂)，...，(A′_r′，B′_r′)，...，(A′_R′，B′_R′)}，R′为运行方式调整方案最大数，(A′₀，B′₀)表示保守极限状态S₁下有功调整量为0的方案，进入步骤4)；

4)针对每一运行方式调整方案生成调整方案实施后的电网运行方式潮流数据，经潮流计算统计每一运行方式调整方案下输电通道I的有功功率P_TL.r′，剔除P_TL.r′＞P_TL.max的潮流计算数据，生成系列预想运行状态{S₁，S₂，…，S_N}对应的计算数据。

步骤S6，针对各预想运行状态，采用集群并行计算，基于重新确定的切机启动定值，识别稳控装置暂态稳定当值策略，计及稳控当值策略通过时域仿真进行该预想状态下故障的暂态稳定评估，若所有预想状态暂态稳定裕度均大于零，进入步骤S7，否则，针对暂态稳定裕度小于零的预想运行状态基于稳控装置的可控措施空间进行暂态稳定切机附加控制决策，基于附加决策结果的控制量反推稳控切机策略定值中的比例系数，取各预想运行状态下比例系数的最大值作为稳控策略模型中比例系数的定值，进入步骤S7；

进一步，暂态稳定切机附加控制决策具体方法是：

针对暂态稳定裕度小于零的预想运行状态，根据t₀时刻稳控装置实时运行状态和预想状态下设备投/停状态、潮流信息识别稳控装置可控切机措施空间，剔除离线当值策略已执行的控制措施，作为暂态稳定附加控制决策的可控措施空间，在此基础上按照参与因子从小到大的顺序逐一附加切除临界群机组，直至暂态稳定裕度大于零，统计出附加切机量ΔP′_ADLS.r′。

进一步，采用公式(4)进行稳控切机策略定值中的比例系数求取：

式中，k′_LS.r′为预想运行状态S_r′下稳控切机比例系数,ΔP′_LS.r′为预想运行状态S_r′下故障后离线当值策略暂态稳定切机量，ΔP′_ADLS.r′为预想运行状态S_r′下故障后暂态稳定附加切机量，P_TL.r′为预想运行状态S_r′下输电通道I的有功功率，P_LS.th为输电通道I的切机有功功率启动定值。

步骤S7，输出预想故障暂态稳定控制策略模型中控制量计算的比例系数和切机启动定值，结束。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器 (RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列 (PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.基于保守极限的暂态稳定紧急控制切机定值在线调整方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤S1：设电网当前运行时刻为t₀，将t₀时刻的电网运行状态记为S₀，基于EMS提供的电网当前运行方式、设备模型参数信息生成在线安全稳定评估计算数据，将稳控装置防御的暂态稳定故障作为在线暂态稳定评估和紧急控制切机定值调整的预想故障，将离线策略表中用于暂态稳定紧急控制有功监视的输电通道记为I；

步骤S2：采用在线安全稳定评估计算数据，基于EEAC进行S₀状态下预想故障的暂态稳定量化评估，获取预想故障的暂态稳定裕度、分群模式、机组的暂态稳定参与因子信息；

步骤S3：基于预想故障下机组的暂态稳定参与因子，计算机组、负荷和新能源设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标，并基于相关度指标计算输电通道I的保守极限P_TL.min，获取保守极限状态S₁下计算数据；

步骤S4：根据t₀时刻稳控装置实时运行状态、设备投/停状态、潮流实时信息和离线策略模型，识别电网运行状态S₀下预想故障的稳控策略离线定值，通过比较输电通道I的保守极限P_TL.min与稳控策略离线定值中切机启动定值P_LS.th的大小，重新确定切机启动定值；

步骤S5：基于保守极限状态S₁计算数据和机组、负荷设备和新能源设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标，通过机组、负荷和新能源设备的功率调整进行方案枚举，进行输电通道I功率在P_TL.min和设定最大输电功率P_TL.max区间内的分档，生成系列预想运行状态{S₁，S₂，…，S_N}对应的计算数据；

步骤S6：针对各预想运行状态，采用集群并行计算，基于重新确定的切机启动定值，识别稳控装置暂态稳定当值策略，计及稳控当值策略通过时域仿真进行该预想状态下故障的暂态稳定评估，若所有预想状态暂态稳定裕度均大于零，进入步骤S7，否则，针对暂态稳定裕度小于零的预想运行状态基于稳控装置的可控措施空间进行暂态稳定切机附加控制决策，基于附加决策结果的控制量反推稳控切机策略定值中的比例系数，取各预想运行状态下比例系数的最大值作为稳控策略模型中比例系数的定值，进入步骤S7；

步骤S7：输出预想故障暂态稳定控制策略模型中控制量计算的比例系数和切机启动定值。

2.根据权利要求1所述的基于保守极限的暂态稳定紧急控制切机定值在线调整方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述紧急控制切机定值包括切机启动定值和切机量比例系数定值，故障后紧急切机控制量计算如公式(1)所示：

ΔP_LS＝k_LS(P_TL.0-P_LS.th) (1)

式中，P_TL.0为运行状态S₀下用于暂态稳定控制有功监视输电通道当前方式的有功功率，P_LS.th为输电通道I的切机有功功率启动定值，k_LS为状态S₀下故障后切机控制量计算比例系数。

3.根据权利要求1所述的基于保守极限的暂态稳定紧急控制切机定值在线调整方法，其特征在于：步骤S3中，采用公式(2)计算机组设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标，采用公式(3)计算负荷或新能源设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标：

式中，λ_Gi为机组设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标，p_Gi为机组i的暂态稳定参与因子，临界群机组暂态稳定参与因子大于零，余下群机组暂态稳定参与因子小于零，S_i.j为机组i对输电通道设备j的有功灵敏度，M为输电通道I的设备数，d为指标符号系数，依据p_Gi和

的正负确定其取值，若p_Gi＞0且

对d＝2，否则，d＝1；γ_Li为负荷或新能源设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标，Z_k.i为负荷母线或新能源场站并网母线k与机组i之间的电气距离标幺值，C为暂态稳定主导模式中的临界群机组集合，N_C为C中机组数。

4.根据权利要求1所述的基于保守极限的暂态稳定紧急控制切机定值在线调整方法，其特征在于：所述步骤S3中，所述输电通道I的保守极限计算具体步骤是：

步骤S31：基于S₀状态下预想故障的暂态稳定量化评估结果，计算设备对输电通道I的暂态稳定相关度指标，将相关度指标大于零的机组、新能源设备和相关度指标小于零的负荷设备集合记为A，将相关度指标小于零的机组、新能源设备和相关度指标大于零的负荷设备集合记为B，若暂态稳定裕度大于零，进入步骤S32，否则，进入步骤S33；

步骤S32：按相关度指标绝对值从大到小的顺序分别对集合A和集合B中机组、负荷和新能源设备进行排序，依据设定的极限计算精度，对集合A内的机组、新能源有功出力在当前方式出力值和上限范围内讲行离散分档，对集合A内的负荷有功在当前方式有功值和下限范围内进行离散分档，对集合B内的机组、新能源有功在当前方式出力值和下限范围内进行离散分档，对集合B内的负荷有功在当前方式有功值和上限范围内进行离散分档，进入步骤S34；

步骤S33：按相关度指标绝对值从小到大的顺序分别对集合A和集合B中机组、负荷和新能源设备进行排序，依据设定的极限计算精度，对集合A内的机组、新能源有功出力在当前方式出力值和下限范围内进行离散分档，对集合A内的负荷有功在当前方式有功值和上限范围内进行离散分档，对集合B内的机组、新能源有功在当前方式出力值和上限范围内进行离散分档，对集合B内的负荷有功在当前方式有功值和下限范围内进行离散分档，进入步骤S34；

步骤S34：运行方式调整方案枚举组合，基于设备有功离散分档及排序结果，对集合A中的设备，依据设定的极限计算精度，枚举组合生成按设备有功功率变化绝对值从小到大排序的系列有功调整方案，在此基础上，针对集合A的每一个运行方式调整方案，按照设备排序结果有功功率平衡原则在集合B中组合生成对应的有功调整方案，最终生成运行方式调整方案{(A₁，B₁)，(A₂，B₂)，…，(A_r，B_r)，…，(A_R，B_R)}，R为运行方式调整方案最大数，进入步骤S35；

步骤S35：运行方式调整方案集群并行校核，针对每一运行方式调整方案生成调整方案实施后的电网运行方式潮流数据，经潮流计算统计每一运行方式调整方案下输电通道I的有功功率P_TL.r，按照输电通道I的有功功率从小到大的顺序对运行方式调整方案进行排序，基于排序结果按顺序下发集群并行计算平台，进行各运行方式调整方案实施后电网的暂态稳定量化评估，将暂态稳定裕度大于零的输电通道的有功功率最小值作为输电通道I的保守极限P_TL.min。

5.根据权利要求4所述的基于保守极限的暂态稳定紧急控制切机定值在线调整方法，其特征在于：所述步骤S32和步骤S33中，机组有功上、下限值依据设备运行限额要求进行设定，负荷、新能源设备的有功上限、下限依据负荷和新能源实时计划预测的最大值、最小值确定，在对集合A和B中负荷有功进行离散分档的过程中，每一分档的负荷无功按对应档位有功和当前方式负荷设备的功率因素进行折算。

6.根据权利要求1所述的基于保守极限的暂态稳定紧急控制切机定值在线调整方法，其特征在于：步骤S4中，确定切机启动定值的具体方法是：

若P_TL.min＜P_LS.th，则取P_LS.th＝P_TL.min，否则P_LS.th不变。

7.根据权利要求1所述的基于保守极限的暂态稳定紧急控制切机定值在线调整方法，具特征在于：所述步骤S5中，系列预想运行状态{S₁，S₂，…，S_N}对应的计算数据生成具体方法是：

步骤S61：基于保守极限状态S₁下计算数据中机组、负荷和新能源设备的有功功率和各设备有功上限、下限值，计算集合A和B中各设备的有功可调空间，集合A中机组、新能源有功可调空间采用上限值和状态S₁下出力值的差值计算，负荷的有功可调空间采用状态S₁下有功值和下限值的差值计算，集合B中机组、新能源有功可调空间采用状态S₁下出力值和下限值的差值计算，负荷的有功可调空间采用上限值和状态S₁下有功值的差值计算，在此基础上，筛选出集合A和B中有功可调空间大于零的设备，生成集合A′和B′，进入步骤S62；

步骤S62：对集合A′和B′中各设备按对输电通道I的暂态稳定相关度指标的绝对值从大到小排序，依据设定的计算精度(通常设为50MW)，对集合A′内的机组、新能源有功出力在状态S₁下出力值和上限值范围内进行离散分档，对集合A′内的负荷有功在状态S₁下有功值和下限值范围内进行离散分档，对集合B′内的机组、新能源有功在状态S₁下出力值和下限值范围内进行离散分档，对集合B′内的负荷有功在状态S₁下有功值和上限值范围内进行离散分档。在对集合A′和B′中负荷有功进行离散分档的过程中，每一分档的负荷无功按对应档位有功和状态S₁负荷设备的功率因素进行折算。进入步骤S63；

步骤S63：运行方式调整方案枚举组合，基于设备有功离散分档及排序结果，对集合A′中的设备，依据设定的计算精度，枚举组合生成按设备有功功率变化绝对值从小到大排序的系列有功调整方案，在此基础上，针对集合A′的每一个运行方式调整方案，按照设备排序结果和有功功率平衡原则在集合B′中组合生成对应的有功调整方案，最终生成运行方式调整方案{(A′₀，B′₀)，(A′₁，B′₁)，(A′₂，B′₂)，…，(A′_r′，B′_r′)，…，(A′_R′，B′_R′)}，R′为运行方式调整方案最大数，(A′₀，B′₀)表示保守极限状态S₁下有功调整量为0的方案，进入步骤S64；

步骤S64：针对每一运行方式调整方案生成调整方案实施后的电网运行方式潮流数据，经潮流计算统计每一运行方式调整方案下输电通道I的有功功率P_TL.r′，剔除P_TL.r′＞P_TL.max的潮流计算数据，生成系列预想运行状态{S₁，S₂，…，S_N}对应的计算数据。

8.根据权利要求1所述的基于保守极限的暂态稳定紧急控制切机定值在线调整方法，其特征在于：所述步骤S6中，暂态稳定切机附加控制决策具体方法是：针对暂态稳定裕度小于零的预想运行状态，根据t₀时刻稳控装置实时运行状态和预想状态下设备投/停状态、潮流信息识别稳控装置可控切机措施空间，剔除离线当值策略已执行的控制措施，作为暂态稳定附加控制决策的可控措施空间，在此基础上按照参与因子从小到大的顺序逐一附加切除临界群机组，直至暂态稳定裕度大于零，统计出附加切机量

9.根据权利要求1所述的基于保守极限的暂态稳定紧急控制切机定值在线调整方法，其特征在于：所述步骤S6中，采用如下的公式(4)进行稳控切机策略定值中的比例系数求取：

式中，k′_LS.r′为预想运行状态S_r′下稳控切机比例系数，

为预想运行状态S_r′下故障后离线当值策略暂态稳定切机量，

为预想运行状态S_r′下故障后暂态稳定附加切机量，P_TL.r′为预想运行状态S_r′下输电通道I的有功功率，P_LS.th为输电通道I的切机有功功率启动定值。

10.根据权利要求1所述的基于保守极限的暂态稳定紧急控制切机定值在线调整方法，其特征在于：当出现多个预想故障时，采用并行处理步骤S1至步骤S7，完成多个预想故障处理。

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