CN117374986B - 电网热稳定限额计算方法、装置、设备及介质 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及电力系统分析技术领域，提出了一种电网热稳定限额计算方法、装置、设备及介质，其中，方法包括：获取目标电网的网络拓扑结构数据；根据预设电力安全要求生成预设故障集合，对目标电网进行预设故障扫描，生成各输电通道之间的有效转移关系；确定目标电网的预设故障发生前各输电通道的通道初始限额；确定预设故障发生后最大潮流满足预设条件的第一目标输电通道对应的公式化限额；为有效转移关系存在耦合的目标输电通道集合建立最小安全裕度最大优化模型，优化求解目标输电通道集合中每个第二目标输电通道对应的通道控制限额；计算目标电网的电网热稳定限额。通过该技术方案，提高制定热稳定限额的速度。

Description

电网热稳定限额计算方法、装置、设备及介质
【技术领域】
本申请涉及电力系统分析技术领域，尤其涉及一种电网热稳定限额计算方法、装置、设备及介质。
【背景技术】
随着“双碳”发展战略的提出，以风力发电和光伏发电为代表的新能源大规模接入电力系统。以华东电网为例，2022年年初华东电网全口径新能源装机容量已经超过10000万千瓦。由于新能源出力的波动性和不确定性，导致电网的潮流大幅度变化，电网热稳定限额的制定也越来越复杂。因此，电网运行调度工作中快速和准确地计算热稳定限额具有十分重要的意义。
电网热稳定限额，是指在任意元件(如输电线路、变压器、发电机等)跳闸时，其他元件的潮流在其过负荷能力范围内，其温升不超过允许值。通常为了确保电网安全稳定运行，电网调度运行控制中心每年需要制定热稳定限额。只要电网在正常运行时各个设备有功潮流不超过限额，就能保证电网能够承受一定的故障且不发生连锁开断。
目前采用的热稳定限额为离线限额，其计算方法主要有以下两种。一种通过调整送受端机组、负荷、直流等有功元件使断面功率逐渐增大，直至断面某一构成元件开断导致断面中任一其他元件到达热稳极限值为止，该临界情况下的断面有功即为断面的热稳定限额；另一种是基于潮流转移比的计算方法，根据N-1开断前后的潮流结果，手动计算剩余系数和转移系数，进而采用试探法计算断面热稳定限额，该计算过程繁杂、工作量巨大。上述两类方法的结果正确性均高度依赖计算人员的经验。调度运行实践表明，受开机方式及负荷波动等因素的影响，在不同运行方式下断面限额可能会有较大变化，而离线限额是各种运行方式下的最小限额，其较为保守的特点可能造成高峰时段关键输电通道阻塞，严重时将影响到持续可靠供电。
【发明内容】
本申请实施例提供了一种电网热稳定限额计算方法、装置、设备及介质，旨在解决相关技术中存在的技术问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种电网热稳定限额计算方法，包括：
获取目标电网的网络拓扑结构数据；
根据预设电力安全要求生成预设故障集合，并按照所述预设故障集合对所述目标电网进行预设故障扫描，生成各输电通道之间的有效转移关系；
确定所述目标电网的预设故障发生前各输电通道的通道初始限额；
根据所述通道初始限额，确定预设故障发生后最大潮流满足预设条件的第一目标输电通道对应的公式化限额；
为有效转移关系存在耦合的目标输电通道集合建立最小安全裕度最大优化模型，优化求解所述目标输电通道集合中每个第二目标输电通道对应的通道控制限额；
根据所述第一目标输电通道对应的公式化限额和所述第二目标输电通道对应的通道控制限额，计算所述目标电网的电网热稳定限额。
在一个实施例中，可选的，按照所述预设故障集合对所述目标电网进行预设故障扫描，生成各输电通道之间的有效转移关系，包括：
按照所述预设故障集合对所述目标电网进行预设故障扫描，生成各输电通道之间的转移关系；
过滤所述转移关系中的冗余约束，生成所述有效转移关系；
其中，过滤所述转移关系中的冗余约束包括：
按照预设支路选取条件从各输电通道中选取目标监视支路；
根据所述目标监视支路，以及进行预设故障扫描时，故障输电通道和瓶颈输电通道之间的关系，确定对应的目标约束条件；
按照所述目标约束条件，对所述转移关系进行过滤，以生成所述有效转移关系。
在一个实施例中，可选的，所述预设支路选取条件包括：
在基态潮流下，选取输电通道中在其总功率增大时分支系数与支路长期允许载流量比值最大的支路；
在故障态潮流下，选取输电通道中在其总功率增大时分支系数与支路短时允许载流量比值最大的支路；
所述目标约束条件包括：
当所述故障输电通道和所述瓶颈输电通道相同时，将所述目标监视支路的故障态潮流约束上限确定为短时允许载流量与各个预设故障发生后最小潮流中的较小者；
当所述故障输电通道和所述瓶颈输电通道不同时，根据互为故障输电通道和瓶颈输电通道的转移关系形成的可行域的顶点位置确定约束的有效性。
在一个实施例中，可选的，所述确定所述目标电网的预设故障发生前各输电通道的通道初始限额，包括：
根据目标监视支路的长期允许载流量与目标监视支路在其所处输电通道的分支系数之间的积，确定第一初始限额；
计算与各输电通道相关的各个预设故障发生后所述目标监视支路的短时允许载流量与目标监视支路的分支系数和输电通道的剩余系数之间的积，从所有积中选取最小值，确定为第二初始限额；
将所述第一初始限额和所述第二初始限额进行比较，将两者中的较小者确定为所述通道初始限额。
在一个实施例中，可选的，所述预设条件包括：预设故障发生后最大潮流大于其短时允许载流量的1.3倍。
在一个实施例中，可选的，根据所述通道初始限额，确定预设故障发生后最大潮流满足预设条件的第一目标输电通道对应的公式化限额，包括：
对于故障输电通道和瓶颈输电通道组成的输电断面，其热稳定限额按照保证瓶颈输电通道的潮流不超过其短时载流量，给出的公式化限额包括：
其中，Pj表示瓶颈输电通道j的通道初始限额，表示预设故障k发生后故障输电通道i对瓶颈输电通道j的转换系数，Pi表示故障输电通道i的通道初始限额，/>表示瓶颈输电通道j的短时允许载流量。
在一个实施例中，可选的，所述最小安全裕度最大优化模型J包括：
J＝max M
其中，M表示输电通道的基态潮流与通道初始限额之差的最小值，即安全裕度，SB表示所述目标输电通道集合，表示输电通道的基态有功潮流，/>表示输电通道x的通道初始限额，/>表示输电通道x的长期允许载流量，/>表示预设故障k发生后输电通道x的剩余系数，/>表示预设故障k发生后输电通道x的短时允许载流量，/>表示预设故障k发生后输电通道y对输电通道x的转换系数，/>表示输电通道y的通道初始限额。
第二方面，本申请实施例提供了一种电网热稳定限额计算装置，包括：
获取模块，用于获取目标电网的网络拓扑结构数据；
生成模块，用于根据预设电力安全要求生成预设故障集合，并按照所述预设故障集合对所述目标电网进行预设故障扫描，生成各输电通道之间的有效转移关系；
第一确定模块，用于确定所述目标电网的预设故障发生前各输电通道的通道初始限额；
第二确定模块，用于根据所述通道初始限额，确定预设故障发生后最大潮流满足预设条件的第一目标输电通道对应的公式化限额；
求解模块，用于为有效转移关系存在耦合的目标输电通道集合建立最小安全裕度最大优化模型，优化求解所述目标输电通道集合中每个第二目标输电通道对应的通道控制限额；
计算模块，用于根据所述第一目标输电通道对应的公式化限额和所述第二目标输电通道对应的通道控制限额，计算所述目标电网的电网热稳定限额。
第三方面，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述电网热稳定限额计算方法的步骤。
第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述电网热稳定限额计算方法的步骤。
以上电网热稳定限额计算方法、装置、设备及介质所实现的方案中，获取目标电网的网络拓扑结构数据；根据预设电力安全要求生成预设故障集合，并按照所述预设故障集合对所述目标电网进行预设故障扫描，生成各输电通道之间的有效转移关系；确定所述目标电网的预设故障发生前各输电通道的通道初始限额；根据所述通道初始限额，确定预设故障发生后最大潮流满足预设条件的第一目标输电通道对应的公式化限额；为有效转移关系存在耦合的目标输电通道集合建立最小安全裕度最大优化模型，优化求解所述目标输电通道集合中每个第二目标输电通道对应的通道控制限额；根据所述第一目标输电通道对应的公式化限额和所述第二目标输电通道对应的通道控制限额，计算所述目标电网的电网热稳定限额。在本发明中，极大地提高了运行方式专业人员制定热稳定限额的速度，同时计算得到的热稳定限额和电网制定的热稳定限额相比扩大了电网的允许运行区域，同时又完全保证通过设备的潮流不越限，设备运行在安全区域充分地利用了电网中各个输电通道的载流能力，降低求解热稳定限额的模型维度和提高求解模型的速度。
【附图说明】
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1示出了根据本申请的一个实施例的电网热稳定限额计算方法的示意流程图。
图2示出了根据本申请的一个实施例的单输电通道包含多个并联支路的示意图。
图3a和图3b示出了根据本申请的一个实施例的有效约束对比示意图。
图4示出了根据本申请的一个实施例的电网热稳定限额计算方法中步骤S103的示意流程图。
图5示出了根据本申请的一个实施例的分档限额和三阶段热稳定限额对比图。
图6示出了根据本申请的一个实施例的电网热稳定限额计算装置的框图。
图7示出了根据本申请的一个实施例的计算机设备的一结构示意图。
图8示出了根据本申请的一个实施例的计算机设备的另一结构示意图。
【具体实施方式】
为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
为了解决相关技术中高峰时段关键输电通道阻塞，影响持续可靠供电等技术问题，本申请提出了一种电网热稳定限额计算方法、装置、设备及介质。
下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅图1，图1示出了根据本申请的一个实施例的电网热稳定限额计算方法的示意流程图。该电网热稳定限额计算方法用于解决相关技术中高峰时段关键输电通道阻塞，影响持续可靠供电等技术问题。
如图1所示，根据本申请的一个实施例的电网热稳定限额计算方法的流程包括：
步骤S101，获取目标电网的网络拓扑结构数据；
收集目标电网的相关数据，形成该目标电网的网络拓扑结构图。其中，数据包括：各个节点的注入有功功率Pi和无功功率Qi，两个节点之间的阻抗Zij，节点的对地导纳Yi，变压器的额定功率线路的最大传输功率/>
步骤S102，根据预设电力安全要求生成预设故障集合，并按照所述预设故障集合对所述目标电网进行预设故障扫描，生成各输电通道之间的有效转移关系；
预设电力安全要求可以包括电力系统安全稳定导则，设置满足《电力系统安全稳定导则》中N-1原则要求的故障集合，包括：线路N-1故障，主变N-1故障，母线N-1故障，和同杆双回线路N-2故障。
根据预设电力安全要求生成预设故障集合，按照生成的预设故障集合对电网进行N-1预设故障扫描，生成转移关系。
其中，输电通道是指：对于并联运行的线路或并列运行的主变，其有功潮流分配由设备参数决定，各设备的有功潮流间呈近似线性关系，在电网监视与控制中只能当作一个自由变量来考虑，将其定义为输电通道。
在一个实施例中，可选的，步骤S102包括：
按照所述预设故障集合对所述目标电网进行预设故障扫描，生成各输电通道之间的转移关系；
根据预设电力安全要求生成预设故障集合，按照生成的预设故障集合对电网进行N-1预设故障扫描，生成转移关系。
过滤所述转移关系中的冗余约束，生成所述有效转移关系；
其中，过滤所述转移关系中的冗余约束包括：
按照预设支路选取条件从各输电通道中选取目标监视支路；
在一个实施例中，可选的，所述预设支路选取条件包括：
在基态潮流下，选取输电通道中在其总功率增大时分支系数与支路长期允许载流量比值最大的支路；
在故障态潮流下，选取输电通道中在其总功率增大时分支系数与支路短时允许载流量比值最大的支路；
具体地，在高压、超高压电网中，支路有功潮流之间的线性关系较好，利用N-1预设故障开断前后的潮流转移关系，支路j的故障态潮流可以用其基态潮流及预设故障开断支路的基态有功潮流来表示，即：
式中：C为预设故障集；为预设故障k发生后支路j的有功潮流；/>和/>分别为支路i和支路j的基态有功潮流；/>为预设故障k发生后开断支路i对未开断支路j的潮流转移系数；/>为预设故障k开断的支路集；/>为预设故障k发生后仍在运行的支路集合，即等于从SB集合去除/>
其中，当预设开断发生时，电网中各设备的有功潮流将重新分布，预设开断前后的潮流变化与预设开断的位置及开断前潮流有关。当预设开断发生于某一通道时，该通道的有功潮流有一部分将通过通道内的剩余设备传输，另一部分则将转移至其它通道。预设开断设备所在通道的剩余潮流与开断前的有功潮流之间的比例称为剩余系数，其它通道预设开断前后的有功潮流增量与预设开断通道的开断前潮流之间的比例称为转移系数。
本发明中将某一支路有功潮流占所在通道总潮流的比例定义为分支系数，即：
式中：KBj为支路j在其所处输电通道的分支系数；PBj为流过支路j的有功功率；P∑g为流过输电通道g的总有功功率；SG为输电通道的集合；为输电通道g在基态下的运行支路集合。特殊地，对于仅包含一条支路或一台主变的输电通道，对应的分支系数KB＝1。
输电通道中的任一支路需要满足支路的潮流安全约束。根据式(2)，支路j流过的有功功率可表示为：
PBj＝KBj·P∑g (3)
正常运行时，支路基态有功功率需要满足如下约束：
式中：KBj为支路j在其所处输电通道的分支系数；PBj为流过支路j的有功功率；为支路j的基态有功潮流；P∑g为流过输电通道g的总有功功率；/>为支路j的长期允许载流量；SB为支路集合。
因此，由式(3)和式(4)可知即/>在基态潮流下，通过选定输电通道中在该通道总功率P∑g增大时分支系数与支路长期允许载流量之比最大的支路为监视支路，确保该监视支路功率不越限，则该通道其他支路的支路潮流安全约束将自动满足，故可将这部分约束予以滤除。因此，基态潮流下选择监视支路的条件如下：
根据分支系数的定义，可以用监视支路来表示基态时其他支路的功率，即：
式中：KBj为支路j在其所处输电通道的分支系数；KBMj为监视支路Mj在其所处输电通道的分支系数；为支路j的基态有功潮流；Mj为支路j所在输电通道的基态监视支路编号。
故障状态下为满足N-1可靠性约束，支路有功功率必须小于支路的短时允许载流量，即：
式中：为支路j的短时允许载流量。其中，短时允许载流量为已知参数
同理，故障状态下可以通过选定输电通道总功率增大时分支系数和短时允许载流量比值最大的支路作为监视支路，选择监视支路的条件如下：
式中：为预设故障k下支路j的分支系数；/>为输电通道g在故障k下的运行支路集合。
根据基态潮流和故障态潮流的线性关系式(1)，用故障态下选定的监视支路表示通道中其他支路的潮流，即：
式中：为各个输电通道在故障k下的监视支路集合。
根据所述目标监视支路，以及进行预设故障扫描时，故障输电通道和瓶颈输电通道之间的关系，确定对应的目标约束条件；
所述目标约束条件包括：
当所述故障输电通道和所述瓶颈输电通道相同时，将所述目标监视支路的故障态潮流约束上限确定为短时允许载流量与各个预设故障发生后最小潮流中的较小者；
当所述故障输电通道和所述瓶颈输电通道不同时，根据互为故障输电通道和瓶颈输电通道的转移关系形成的可行域的顶点位置确定约束的有效性。
在具体实施例中，某一预设故障k发生后，该故障导致开断的设备潮流将转移至其他支路，严重时引发潮流大范围转移，甚至导致其他支路连锁过载。通过设定故障后支路潮流转移系数阈值，将潮流转移系数较小的转移关系过滤可以缩小监视范围。当故障输电通道和瓶颈输电通道相同时，即发生通道内部故障，将监视支路的故障态潮流约束上限选择为该支路短时载流能力和故障后支路最大可能潮流二者中的较小者，可以给约束一个更“紧”的上限。预设故障扫描过程中，存在互为故障输电通道和瓶颈输电通道的情况，通过判断这些通道的转移关系约束相互之间的有效性，可以过滤冗余约束，减少约束数量。
其中，瓶颈通电通道有两种情况：情况(1)：正常运行时的重载设备，由于该设备已经重载，不能再增加通过它的潮流，因此该设备成为它所在输电通道的瓶颈；情况(2)：预设故障后的重载设备，由于在预设故障后已经重载，亦不能再增加通过它的潮流，因此成为它所在输电通道的瓶颈。
1)故障输电通道和瓶颈输电通道相同
当故障输电通道和瓶颈输电通道相同时，监视支路的故障态潮流约束上限选择为短时载流能力与各个故障后最小潮流二者中的较小者。
如图2所示的单输电通道中包含n条并联支路，正常方式运行状态下，监视支路设为Mi，此时监视支路满足故障k发生后,支路k断开，此时的监视支路为Mj。根据式(9)，此时支路Mj的故障态潮流安全约束为：
在图2中，表示故障支路k转移到故障后监视支路Mj上的有功潮流。
将式(10)改写成：
在式(11)中，除监视支路基态潮流外，其他变量均为常量。因此可将监视支路Mi的基态潮流上界按照下式选择：
式中：为监视支路Mi的基态潮流上界。显然，通过式(12)为支路基态潮流选取了比其长期载流量/>更小的上界。
2)故障通道和瓶颈通道不同
考虑到N-1预设故障扫描过程中，由于需要遍历所有的预设故障，因此通道转移关系集中会存在互为故障通道和瓶颈通道的转移关系。典型地，A通道发生故障时，B通道为瓶颈通道；反之，B通道故障时，A通道为瓶颈通道。对于互为故障通道和瓶颈通道的情况，潮流转移关系之间存在耦合，该类约束的有效性可通过约束形成的可行域的顶点位置来判断。
考虑A、B两个输电通道(为方便说明原理，这里输电通道中假设只有一条支路)。根据式(9)，A通道故障时，B通道的故障态安全约束为：
其中，表示A通道故障后，B通道的有功潮流；/>表示通道B的基态潮流；/>表示A通道故障时，A通道对B通道的转移系数；/>表示A通道的基态潮流。
同理，对于B通道故障时，A通道的故障态安全约束为：
其中，表示B通道故障后，A通道的有功潮流；/>表示A通道的基态潮流；/>表示B通道故障时，B通道对A通道的潮流转移系数；/>表示B通道的基态潮流。
同时，输电通道A、B需要满足式(4)所示的基态潮流安全约束，分别为：
在式(15)-(16)所围成矩形区域上，通过判断约束(13)-(14)与该矩形区域相交顶点之间的位置关系，可以判断互为故障通道和瓶颈通道的转移关系约束相互之间的有效性，从而将冗余的约束过滤。如图3a所示，约束(13)-(16)共同形成可行域，均为有效约束；图3b中约束(14)与式(15)-(16)所围成矩形相交的顶点均在约束(13)所围成的区域内部，因此约束(13)是无效约束。
按照所述目标约束条件，对所述转移关系进行过滤，以生成所述有效转移关系。
步骤S103，确定所述目标电网的预设故障发生前各输电通道的通道初始限额；
如图4所示，在一个实施例中，可选的，步骤S103包括：
步骤S401，根据目标监视支路的长期允许载流量与目标监视支路在其所处输电通道的分支系数之间的积，确定第一初始限额；
步骤S402，计算与各输电通道相关的各个预设故障发生后所述目标监视支路的短时允许载流量与目标监视支路的分支系数和输电通道的剩余系数之间的积，从所有积中选取最小值，确定为第二初始限额；
步骤S403，将所述第一初始限额和所述第二初始限额进行比较，将两者中的较小者确定为所述通道初始限额。
在具体实施例中，首先，按照电网正常运行状态下输电通道的监视设备不允许超过其长期载流能力的要求给出通道初始限额，即式(4)。
设该第一初始限额为满足：
其中，表示监视支路Mj的长期载流能力；/>表示监视支路Mj的分支系数。
然后，对预设故障N-1扫描后通道的剩余关系，按照通道中监视设备的短时短时载流能力和剩余系数来决定通道故障前的通道限额。设该限额为满足：
式中：Cj表示与通道j相关的预设故障；表示故障k发生后监视支路Mj的短时载流能力；/>表示故障k发生后通道j的剩余系数；/>表示故障k发生后监视支路Mj的分支系数。
因此，第一阶段确定的故障前通道j的初始限额取/>和/>中的较小者，即：
步骤S104，根据所述通道初始限额，确定预设故障发生后最大潮流满足预设条件的第一目标输电通道对应的公式化限额；
在一个实施例中，可选的，所述预设条件包括：预设故障发生后最大潮流大于其短时允许载流量的1.3倍。
在一个实施例中，可选的，步骤S104包括：
对于故障输电通道和瓶颈输电通道组成的输电断面，其热稳定限额按照保证瓶颈输电通道的潮流不超过其短时载流量，给出的公式化限额包括：
其中，Pj表示瓶颈输电通道j的通道初始限额，表示预设故障k发生后故障输电通道i对瓶颈输电通道j的潮流转移系数，Pi表示故障输电通道i的通道初始限额，/>表示瓶颈输电通道j的短时允许载流量。
在该实施例中，预设故障k发生后，瓶颈通道j的故障后潮流最大值超过其短时允许载流量的1.3倍，即满足式(20)时，相应的输电通道给出公式化限额。对故障通道i和瓶颈通道j组成的输电断面，其热稳定限额按照保证该瓶颈通道j潮流不超过其短时载流能力设定，给出的公式化限额要求如式(21)所示。
式中：表示在预设故障k发生后输电通道j潮流最大值。
步骤S105，为有效转移关系存在耦合的目标输电通道集合建立最小安全裕度最大优化模型，优化求解所述目标输电通道集合中每个第二目标输电通道对应的通道控制限额；
考虑到当前新能源大规模接入导致电网潮流变化幅度大，基态潮流参考性较弱，因此优化模型的目标函数定义为使输电通道初始限额与基态有功潮流的差值(即安全裕度)最小值最大。进行最小裕度最大化建模时，首先将转移关系相互耦合的通道组成待优化限额通道集合，然后对该集合内的通道建立优化模型。考虑正常运行时输电通道有功潮流不超过其长期载流量，故障态下通道潮流不超过其短时过载能力，对具有耦合关系的待优化通道集合建立的最小安全裕度最大化优化模型如下：
J＝max M (22)
其中，M表示输电通道的基态潮流与通道初始限额之差的最小值，即安全裕度，SB表示所述目标输电通道集合，表示输电通道的基态有功潮流，/>表示输电通道x的通道初始限额，/>表示输电通道x的长期允许载流量，/>表示预设故障k发生后输电通道x的剩余系数，/>表示预设故障k发生后输电通道x的短时允许载流量，/>表示预设故障k发生后输电通道y对输电通道x的转换系数，/>表示输电通道y的通道初始限额。
对式(22)-(23)的线性规划模型可采用单纯形法逐次优化进行求解。在每一轮优化过程中，由于目标函数为最大化安全裕度M，因此式(23)中不等式约束中拉格朗日乘子最大的约束所对应输电通道可调整范围最小，所以其安全裕度M最小。因此在这一轮优化中，不等式约束/> 中拉格朗日乘子最大的约束对应输电通道首先被确定控制限额。然后，在待优化通道集合SB中删除该通道，并根据已经确定的通道控制限额更新式(23)中的对应约束，从而构建新的优化模型再次求解，直到待优化通道集合中所有通道的控制限额都确定为止。
步骤S106，根据所述第一目标输电通道对应的公式化限额和所述第二目标输电通道对应的通道控制限额，计算所述目标电网的电网热稳定限额。
具体地，可以取公式化限额和通道控制限额的交集作为最终的热稳定限额要求。
综上所述，本发明基于公式化限额和最小安全裕度最大化模型来快速计算电网的热稳定限额。在计算N-1预设故障后各输电通道之间的潮流转移关系和进行转移关系冗余约束过滤基础上，第一阶段中对通道限额进行初始化，按照正常运行时不超过长期载流能力和故障后监视设备不超过其设备短时载流能力确定第一阶段的通道初始限额；第二阶段进行公式化限额计算，根据第一阶段的通道初始限额，计算故障后最大潮流是否超过瓶颈设备的1.3倍设备短时载流能力来判断需要给出公式化限额的输电通道；第三阶段中，除去参与第二阶段公式化限额的约束，剩余约束关系中将存在相互耦合关系的输电通道分组，对每一组待优化输电通道集合建立最小安全裕度最大优化模型，逐次优化求解每个通道的控制限额；最后，同时满足公式化限额和通道控制限额要求作为电网热稳定限额最终要求。从而降低求解热稳定限额的模型维度和提高求解模型的速度。
下面以一个具体实施例详细说明本发明的上述技术方案。
以某区域电网2022-2023夏季高峰运行方式为例进行热稳定限额计算仿真，该运行方式下热稳定限额计算的概要信息如表1所示。
表1
由表1可以看出，进行全网热稳定限额计算的时间较短，能够很好的实际电网应用需求。
当TQ线_TY线发生平行双回线同时跳闸(即故障)时，HM线成为瓶颈，其短时过载能力为2385.9MW，TQ线_TY线对HM线的转移系数为0.366。该两个通道故障前潮流和通道初始限额参数如表2所示。
表2
根据公式化限额计算公式(21)，此时需要对TQ线_TY线和HM线组成的输电断面给出公式化限额，与其相对应的公式化限额要求为：
式中：RTQ_TY,HM表示TQ线_TY线对HM线的转移系数0.366；表示TQ线_TY线的初始限额3991.863；/>表示HM线的初始限额2385.9；/>表示HM线的短时载流能力2385.9MW。
代入数据，该公式化限额约束具体为：
0.366×PTQ_TY+PHM<2385.9 (16)
对于通道控制限额，考虑到与TQ线_TY线和HM线这两个通道相互耦合的约束关系较多，因此只列出求解上述两个通道控制限额过程中对应的生效约束。TQ线_TY线的通道负载率定义为η1，HM线的通道负载率定义为η2，为TQ线_TY线的基态潮流，/>为HM线的基态潮流。上述两个通道的控制限额、求解过程中的生效约束和电网稳定规定中的热稳限额如表3和表4所示。
表3
表4
本算例中该区域电网稳定规定中对TQ线_TY线和HM线的热稳定限额为分档式限额，即按照通道潮流所处范围划分为阶梯状，如图5所示，初始化通道限额的边界，未考虑通道之间相互耦合关系，因此考虑通道间潮流约束关系之后，通道热稳定限额的边界向内逐渐收紧。公式化限额和通道限额共同组成的边界将电网使用的分档限额完全包含在内，因此分档限额方法实质上是对本发明所提出的公式化限额方法的分段简化处理。
对于TQ线_TY线的通道控制限额，本方法和电网稳定规定的热稳定限额几乎保持一致，说明了本方法在实际电网运行中的有效性；同时，对于HM线的通道控制限额，相比本发明最小安全裕度最大模型求解的控制限额，电网稳定规定对HM线的限额较为保守，预留了一定的安全裕度。
图6示出了根据本申请的一个实施例的电网热稳定限额计算装置的框图。
如图6所示，第二方面，本申请实施例提供了一种电网热稳定限额计算装置60，包括：
获取模块61，用于获取目标电网的网络拓扑结构数据；
生成模块62，用于根据预设电力安全要求生成预设故障集合，并按照所述预设故障集合对所述目标电网进行预设故障扫描，生成各输电通道之间的有效转移关系；
第一确定模块63，用于确定所述目标电网的预设故障发生前各输电通道的通道初始限额；
第二确定模块64，用于根据所述通道初始限额，确定预设故障发生后最大潮流满足预设条件的第一目标输电通道对应的公式化限额；
求解模块65，用于为有效转移关系存在耦合的目标输电通道集合建立最小安全裕度最大优化模型，优化求解所述目标输电通道集合中每个第二目标输电通道对应的通道控制限额；
计算模块66，用于根据所述第一目标输电通道对应的公式化限额和所述第二目标输电通道对应的通道控制限额，计算所述目标电网的电网热稳定限额。
在一个实施例中，可选的，生成模块62包括：
关系生成单元，用于按照所述预设故障集合对所述目标电网进行预设故障扫描，生成各输电通道之间的转移关系；
过滤单元，用于过滤所述转移关系中的冗余约束，生成所述有效转移关系；
其中，过滤所述转移关系中的冗余约束包括：
按照预设支路选取条件从各输电通道中选取目标监视支路；
根据所述目标监视支路，以及进行预设故障扫描时，故障输电通道和瓶颈输电通道之间的关系，确定对应的目标约束条件；
按照所述目标约束条件，对所述转移关系进行过滤，以生成所述有效转移关系。
在一个实施例中，可选的，所述预设支路选取条件包括：
在基态潮流下，选取输电通道中在其总功率增大时分支系数与支路长期允许载流量比值最大的支路；
在故障态潮流下，选取输电通道中在其总功率增大时分支系数与支路短时允许载流量比值最大的支路；
所述目标约束条件包括：
当所述故障输电通道和所述瓶颈输电通道相同时，将所述目标监视支路的故障态潮流约束上限确定为短时允许载流量与各个预设故障发生后最小潮流中的较小者；
当所述故障输电通道和所述瓶颈输电通道不同时，根据互为故障输电通道和瓶颈输电通道的转移关系形成的可行域的顶点位置确定约束的有效性。
在一个实施例中，可选的，第一确定模块包括：
第一确定单元，用于根据目标监视支路的长期允许载流量与目标监视支路在其所处输电通道的分支系数之间的积，确定第一初始限额；
第二确定单元，用于计算与各输电通道相关的各个预设故障发生后所述目标监视支路的短时允许载流量与目标监视支路的分支系数和输电通道的剩余系数之间的积，从所有积中选取最小值，确定为第二初始限额；
第三确定单元，用于将所述第一初始限额和所述第二初始限额进行比较，将两者中的较小者确定为所述通道初始限额。
在一个实施例中，可选的，所述预设条件包括：预设故障发生后最大潮流大于其短时允许载流量的1.3倍。
在一个实施例中，可选的，
对于故障输电通道和瓶颈输电通道组成的输电断面，其热稳定限额按照保证瓶颈输电通道的潮流不超过其短时载流量，给出的公式化限额包括：
其中，Pj表示瓶颈输电通道j的通道初始限额，表示预设故障k发生后故障输电通道i对瓶颈输电通道j的转换系数，Pi表示故障输电通道i的通道初始限额，/>表示瓶颈输电通道j的短时允许载流量。
在一个实施例中，可选的，所述最小安全裕度最大优化模型J包括：
J＝max M
其中，M表示输电通道的基态潮流与通道初始限额之差的最小值，即安全裕度，SB表示所述目标输电通道集合，表示输电通道的基态有功潮流，/>表示输电通道x的通道初始限额，/>表示输电通道x的长期允许载流量，/>表示预设故障k发生后输电通道x的剩余系数，/>表示预设故障k发生后输电通道x的短时允许载流量，/>表示预设故障k发生后输电通道y对输电通道x的转换系数，/>表示输电通道y的通道初始限额。
第三方面，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述电网热稳定限额计算方法的步骤。
第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述电网热稳定限额计算方法的步骤。
关于电网热稳定限额计算装置的具体限定可以参见上文中对于电网热稳定限额计算方法的限定，在此不再赘述。上述电网热稳定限额计算装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务端，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性和/或易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的客户端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电网热稳定限额计算方法服务端侧的功能或步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是客户端，其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部服务器通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电网热稳定限额计算方法客户端侧的功能或步骤。
需要说明的是，上述关于计算机可读存储介质或电子设备所能实现的功能或步骤，可对应参阅前述方法实施例中的相关描述，为避免重复，这里不再一一描述。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应当理解，尽管在本申请实施例中可能采用术语第一、第二等来描述设置单元，但这些设置单元不应限于这些术语。这些术语仅用来将设置单元彼此区分开。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一设置单元也可以被称为第二设置单元，类似地，第二设置单元也可以被称为第一设置单元。
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，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单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchl ink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电网热稳定限额计算方法，其特征在于，包括：
获取目标电网的网络拓扑结构数据；
根据预设电力安全要求生成预设故障集合，并按照所述预设故障集合对所述目标电网进行预设故障扫描，生成各输电通道之间的有效转移关系；
确定所述目标电网的预设故障发生前各输电通道的通道初始限额；
根据所述通道初始限额，确定预设故障发生后最大潮流满足预设条件的第一目标输电通道对应的公式化限额；
为有效转移关系存在耦合的目标输电通道集合建立最小安全裕度最大优化模型，优化求解所述目标输电通道集合中每个第二目标输电通道对应的通道控制限额；
根据所述第一目标输电通道对应的公式化限额和所述第二目标输电通道对应的通道控制限额，计算所述目标电网的电网热稳定限额；
按照所述预设故障集合对所述目标电网进行预设故障扫描，生成各输电通道之间的有效转移关系，包括：
按照所述预设故障集合对所述目标电网进行预设故障扫描，生成各输电通道之间的转移关系；
过滤所述转移关系中的冗余约束，生成所述有效转移关系；
其中，过滤所述转移关系中的冗余约束包括：
按照预设支路选取条件从各输电通道中选取目标监视支路；
根据所述目标监视支路，以及进行预设故障扫描时，故障输电通道和瓶颈输电通道之间的关系，确定对应的目标约束条件；
按照所述目标约束条件，对所述转移关系进行过滤，以生成所述有效转移关系；
所述确定所述目标电网的预设故障发生前各输电通道的通道初始限额，包括：
根据目标监视支路的长期允许载流量与目标监视支路在其所处输电通道的分支系数之间的积，确定第一初始限额；
计算与各输电通道相关的各个预设故障发生后所述目标监视支路的短时允许载流量与目标监视支路的分支系数和输电通道的剩余系数之间的积，从所有积中选取最小值，确定为第二初始限额；
将所述第一初始限额和所述第二初始限额进行比较，将两者中的较小者确定为所述通道初始限额；
根据所述通道初始限额，确定预设故障发生后最大潮流满足预设条件的第一目标输电通道对应的公式化限额，包括：
对于故障输电通道和瓶颈输电通道组成的输电断面，其热稳定限额按照保证瓶颈输电通道的潮流不超过其短时载流量，给出的公式化限额包括：
其中，Pj表示瓶颈输电通道j的通道初始限额，表示预设故障k发生后故障输电通道i对瓶颈输电通道j的转换系数，Pi表示故障输电通道i的通道初始限额，/>表示瓶颈输电通道j的短时允许载流量；
所述最小安全裕度最大优化模型J包括：
J＝max M
其中，M表示输电通道的基态潮流与通道初始限额之差的最小值，即安全裕度，SB表示所述目标输电通道集合，表示输电通道的基态有功潮流，/>表示输电通道x的通道初始限额，/>表示输电通道x的长期允许载流量，/>表示预设故障k发生后输电通道x的剩余系数，/>表示预设故障k发生后输电通道x的短时允许载流量，/>表示预设故障k发生后输电通道y对输电通道x的转换系数，/>表示输电通道y的通道初始限额。
2.根据权利要求1所述的电网热稳定限额计算方法，其特征在于，所述预设支路选取条件包括：
在基态潮流下，选取输电通道中在其总功率增大时分支系数与支路长期允许载流量比值最大的支路；
在故障态潮流下，选取输电通道中在其总功率增大时分支系数与支路短时允许载流量比值最大的支路；
所述目标约束条件包括：
当所述故障输电通道和所述瓶颈输电通道相同时，将所述目标监视支路的故障态潮流约束上限确定为短时允许载流量与各个预设故障发生后最小潮流中的较小者；
当所述故障输电通道和所述瓶颈输电通道不同时，根据互为故障输电通道和瓶颈输电通道的转移关系形成的可行域的顶点位置确定约束的有效性。
3.根据权利要求1所述的电网热稳定限额计算方法，其特征在于，所述预设条件包括：预设故障发生后最大潮流大于其短时允许载流量的1.3倍。
4.一种电网热稳定限额计算装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取目标电网的网络拓扑结构数据；
生成模块，用于根据预设电力安全要求生成预设故障集合，并按照所述预设故障集合对所述目标电网进行预设故障扫描，生成各输电通道之间的有效转移关系；
第一确定模块，用于确定所述目标电网的预设故障发生前各输电通道的通道初始限额；
第二确定模块，用于根据所述通道初始限额，确定预设故障发生后最大潮流满足预设条件的第一目标输电通道对应的公式化限额；
求解模块，用于为有效转移关系存在耦合的目标输电通道集合建立最小安全裕度最大优化模型，优化求解所述目标输电通道集合中每个第二目标输电通道对应的通道控制限额；
计算模块，用于根据所述第一目标输电通道对应的公式化限额和所述第二目标输电通道对应的通道控制限额，计算所述目标电网的电网热稳定限额；
所述生成模块包括：
关系生成单元，用于按照所述预设故障集合对所述目标电网进行预设故障扫描，生成各输电通道之间的转移关系；
过滤单元，用于过滤所述转移关系中的冗余约束，生成所述有效转移关系；
其中，过滤所述转移关系中的冗余约束包括：
按照预设支路选取条件从各输电通道中选取目标监视支路；
根据所述目标监视支路，以及进行预设故障扫描时，故障输电通道和瓶颈输电通道之间的关系，确定对应的目标约束条件；
按照所述目标约束条件，对所述转移关系进行过滤，以生成所述有效转移关系；
第一确定模块包括：
第一确定单元，用于根据目标监视支路的长期允许载流量与目标监视支路在其所处输电通道的分支系数之间的积，确定第一初始限额；
第二确定单元，用于计算与各输电通道相关的各个预设故障发生后所述目标监视支路的短时允许载流量与目标监视支路的分支系数和输电通道的剩余系数之间的积，从所有积中选取最小值，确定为第二初始限额；
第三确定单元，用于将所述第一初始限额和所述第二初始限额进行比较，将两者中的较小者确定为所述通道初始限额；
对于故障输电通道和瓶颈输电通道组成的输电断面，其热稳定限额按照保证瓶颈输电通道的潮流不超过其短时载流量，给出的公式化限额包括：
其中，Pj表示瓶颈输电通道j的通道初始限额，表示预设故障k发生后故障输电通道i对瓶颈输电通道j的转换系数，Pi表示故障输电通道i的通道初始限额，/>表示瓶颈输电通道j的短时允许载流量；
所述最小安全裕度最大优化模型J包括：
J＝max M
其中，M表示输电通道的基态潮流与通道初始限额之差的最小值，即安全裕度，SB表示所述目标输电通道集合，表示输电通道的基态有功潮流，/>表示输电通道x的通道初始限额，/>表示输电通道x的长期允许载流量，/>表示预设故障k发生后输电通道x的剩余系数，/>表示预设故障k发生后输电通道x的短时允许载流量，/>表示预设故障k发生后输电通道y对输电通道x的转换系数，/>表示输电通道y的通道初始限额。
5.一种计算机设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被设置为用于执行上述权利要求1至3中任一项所述的方法。
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如权利要求1至3中任一项所述的方法。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110929212A (zh) * 2019-11-28 2020-03-27 国家电网公司华中分部 大电网薄弱热稳定断面搜索及限额制定的在线计算方法
CN112086967A (zh) * 2020-09-15 2020-12-15 国网江西省电力有限公司 一种基于有效约束识别的电网热稳边界辨识方法
CN114021851A (zh) * 2021-11-26 2022-02-08 国家电网有限公司西北分部 一种多级关联断面限额适应性评估及优化计算方法
CN115940161A (zh) * 2022-12-09 2023-04-07 国网四川省电力公司 一种基于潮流转移比的输电断面热稳定控制限额推算方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110929212A (zh) * 2019-11-28 2020-03-27 国家电网公司华中分部 大电网薄弱热稳定断面搜索及限额制定的在线计算方法
CN112086967A (zh) * 2020-09-15 2020-12-15 国网江西省电力有限公司 一种基于有效约束识别的电网热稳边界辨识方法
CN114021851A (zh) * 2021-11-26 2022-02-08 国家电网有限公司西北分部 一种多级关联断面限额适应性评估及优化计算方法
CN115940161A (zh) * 2022-12-09 2023-04-07 国网四川省电力公司 一种基于潮流转移比的输电断面热稳定控制限额推算方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈祎 等.电网断面热稳定限额计算模型及方法.电力系统自动化.2012,36(第17期),20-24. *

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