熱穩(wěn)定安全域（thermal security region,THSR）是分析和評估功率增長方向隨機變化對電力系統(tǒng)熱穩(wěn)定性影響的重要工具。超平面近似可構(gòu)建THSR邊界,但需進行大量潮流計算搜索系統(tǒng)的熱穩(wěn)定臨界點,因而構(gòu)建效率較低。為提高THSR構(gòu)建效率,根據(jù)THSR邊界拓撲特性,提出一種THSR臨界點快速搜索的優(yōu)化模型。該模型針對THSR邊界上臨界點通常位于其相鄰臨界點的有限鄰域內(nèi),且相鄰兩臨界點的參數(shù)存在近似相等的特點,采用傳統(tǒng)OPF搜索得到初始熱穩(wěn)定臨界點,然后將已得臨界點作為下一個待搜索臨界點的初始點,利用所提模型快速搜索臨界點,實現(xiàn)不同功率增長方向下熱穩(wěn)定臨界點的快速搜索,構(gòu)建高精度THSR。最后,通過WECC3機9節(jié)點系統(tǒng)和波蘭2736節(jié)點實際系統(tǒng)對該文所提方法的可行性與有效性進行驗證與分析。結(jié)果表明,該文所提模型可實現(xiàn)高精度THSR邊界的快速搜索。 

【文章來源】：中國電機工程學報. 2019,39(22)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：15 頁

【部分圖文】：

OPF搜索THSR邊界示意圖Fig.2TrackingTHSRboundaryusingOPF2.2熱穩(wěn)定臨界點快速搜索模型合理的初值選擇是提升優(yōu)化模型尋優(yōu)效率的

試齔し較?b1，搜索滿足式(4)約束條件的系統(tǒng)熱穩(wěn)定裕度值，得熱穩(wěn)定臨界點1，其對應的系統(tǒng)熱穩(wěn)定安全裕度為T1。同理，改變系統(tǒng)功率增長方向，令新的增長方向分別為b2、b3、b4、b5、b6、b7，基于式(4)所提優(yōu)化模型，從基態(tài)出發(fā)，沿上述不同的功率增長方向搜索滿足式(4)約束條件的系統(tǒng)最大熱穩(wěn)定裕度，得對應的熱穩(wěn)定臨界點2、3、4、5、6、7，進而得到二維有功功率注入空間內(nèi)支路e-f的THSR邊界。OPFOPFOPFOPF圖2OPF搜索THSR邊界示意圖Fig.2TrackingTHSRboundaryusingOPF2.2熱穩(wěn)定臨界點快速搜索模型合理的初值選擇是提升優(yōu)化模型尋優(yōu)效率的關(guān)鍵因素之一，采用式(4)所提優(yōu)化模型搜索THSR邊界上的臨界點時，均需以基態(tài)O為初始點，逐次迭代搜索。當基態(tài)O遠離所搜索的熱穩(wěn)定臨界點時，易導致搜索時間較長，降低THSR邊界的構(gòu)建效率。而由圖2可知：電力系統(tǒng)功率注入空間內(nèi)THSR邊界上已搜索的熱穩(wěn)定臨界點通常位于待搜索的熱穩(wěn)定臨界點的有限鄰域內(nèi)，相對系統(tǒng)在基態(tài)時的運行參數(shù)，其參數(shù)值已較為接近待搜索熱穩(wěn)定臨界點的參數(shù)值，若合理利用這一特點，可有效提高電力系統(tǒng)熱穩(wěn)定臨界點的搜索效率。為此，本文進一步提出一種新的熱穩(wěn)定臨界點快速搜索模型：T11T(1)Tmax--maxmax---minmaxminmaxg,g,g,minmaxg,g,g,min,()0||||s.t.kkkkkkefefijijijiiiiiiiiiPPPPPUUUPPPQQQ()fxyb(5)式中：k–1為功率增長方向bk–1下系統(tǒng)的熱穩(wěn)定安全裕度；k為功率增長?

6536中國電機工程學報第39卷下，滿足電力系統(tǒng)運行安全性約束，且流過支路e-f的功率處于其傳輸極限狀態(tài)的運行點集合。根據(jù)上述特點，功率注入空間內(nèi)，支路e-f對應的熱穩(wěn)定臨界點最優(yōu)潮流(optimalpowerflow，OPF)搜索模型為T00Tmax--maxmax---minmaxminmaxg,g,g,minmaxg,g,g,min,0||||s.t.kkkefefijijijiiiiiiiiifPPPPPUUUPPPQQQ()xyb(4)式中：k表示第k個熱穩(wěn)定臨界點；bk為系統(tǒng)功率增長方向；Tk為系統(tǒng)在功率增長方向bk下的熱穩(wěn)定安全裕度；f(x0)為系統(tǒng)潮流方程；Pe-f表示流過支路e-f(eN,fN)的有功功率；Pi-j表示流過支路i-j(iN,jN且i,je,f)的有功功率；Ui為節(jié)點i的電壓幅值；Pg,i為發(fā)電機i的有功功率；Qg,i為發(fā)電機i的無功功率。圖2描述了采用式(4)所提優(yōu)化模型搜索THSR邊界的基本原理：以圖2所示基態(tài)為式(4)所提優(yōu)化模型的初始點，沿功率增長方向b1，搜索滿足式(4)約束條件的系統(tǒng)熱穩(wěn)定裕度值，得熱穩(wěn)定臨界點1，其對應的系統(tǒng)熱穩(wěn)定安全裕度為T1。同理，改變系統(tǒng)功率增長方向，令新的增長方向分別為b2、b3、b4、b5、b6、b7，基于式(4)所提優(yōu)化模型，從基態(tài)出發(fā)，沿上述不同的功率增長方向搜索滿足式(4)約束條件的系統(tǒng)最大熱穩(wěn)定裕度，得對應的熱穩(wěn)定臨界點2、3、4、5、6、7，進而得到二維有功功率注入空間內(nèi)支路e-f的THSR

【參考文獻】：
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本文編號：3599074