本文關(guān)鍵詞：大電網(wǎng)時空協(xié)調(diào)恢復(fù)決策研究與應(yīng)用　出處：《山東大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 大電網(wǎng)恢復(fù) 網(wǎng)架重構(gòu) 負(fù)荷恢復(fù) 協(xié)調(diào)控制 恢復(fù)決策

【摘要】：隨著新一輪能源革命的到來和“兩個替代”的逐漸深入,電網(wǎng)在能源輸送和配置中的作用愈發(fā)凸顯。電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行對于保障能源供應(yīng)、維持社會穩(wěn)定和正常生產(chǎn)生活秩序具有重要意義。然而,近年來,極端自然災(zāi)害逐漸增多,電網(wǎng)運(yùn)行的外部環(huán)境日趨惡化;同時,隨著交直流混聯(lián)和大規(guī)模新能源發(fā)電的接入,其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和動態(tài)特性也愈加復(fù)雜,電力系統(tǒng)安全防御形勢不容樂觀。在該背景下,強(qiáng)化電力應(yīng)急管理,提高電力部門應(yīng)對大面積停電事故的能力,就顯得尤為必要。為了實(shí)現(xiàn)大停電后快速、安全地恢復(fù),需要對恢復(fù)過程中存在的各類技術(shù)問題進(jìn)行深入研究,制定出科學(xué)、完備的恢復(fù)計劃。不同于局部停電,由連鎖故障引發(fā)并波及多個區(qū)域的大面積停電是一種更加極端的事故場景,屬于小概率、高風(fēng)險事件。在進(jìn)行恢復(fù)時,通常的策略是利用分布在各地的黑啟動電源,“自下而上”逐步拓展帶電范圍。但考慮到我國電網(wǎng)實(shí)行垂直化管理,且北方許多省份黑啟動資源比較匱乏,在大停電后,由上級調(diào)度主導(dǎo),統(tǒng)籌利用有限的電源容量,通過主干網(wǎng)架向各地區(qū)送電,實(shí)施一種“自上而下”的恢復(fù),往往成為一種更優(yōu)選項(xiàng)�！白陨隙隆被謴�(fù)的時間與空間跨度大,需要多級、多地調(diào)度部門協(xié)同配合,會面臨復(fù)雜的協(xié)調(diào)問題。同時,其操作的安全風(fēng)險更高,面臨的不確定因素更多,恢復(fù)決策的難度更大。本文基于我國電網(wǎng)現(xiàn)實(shí)背景,在全面綜述現(xiàn)有研究成果基礎(chǔ)上,主要圍繞“自上而下”大電網(wǎng)恢復(fù)過程中的協(xié)調(diào)控制與優(yōu)化決策問題,從理論方法和工程應(yīng)用兩個層面展開研究。首先,以提高恢復(fù)效率和確�；謴�(fù)安全為出發(fā)點(diǎn),構(gòu)建了大電網(wǎng)恢復(fù)控制的總體框架。然后,基于該框架,對相關(guān)的控制策略、協(xié)調(diào)機(jī)制以及決策方法進(jìn)行了深入研究,并重點(diǎn)針對網(wǎng)架恢復(fù)方案、負(fù)荷恢復(fù)方案的制定問題,綜合運(yùn)用組合最優(yōu)化、圖論、多目標(biāo)決策等理論,進(jìn)行了優(yōu)化模型的構(gòu)建和算法設(shè)計。最后,以相關(guān)理論成果為支撐,面向工程實(shí)際需求,完成了一個軟件系統(tǒng)的開發(fā)。論文的主要工作和取得的創(chuàng)新成果如下:1)提出了一種大電網(wǎng)恢復(fù)的時空協(xié)調(diào)控制策略。針對“自上而下”大電網(wǎng)恢復(fù)分層操作、多方參與且充滿不確定性的特點(diǎn),結(jié)合我國電網(wǎng)實(shí)際,建立了大電網(wǎng)恢復(fù)的廣域協(xié)調(diào)和序貫控制機(jī)制,從空間和時間兩個維度對恢復(fù)問題進(jìn)行拆分,通過解耦控制和動態(tài)決策觸發(fā),實(shí)現(xiàn)了不同恢復(fù)子任務(wù)的獨(dú)立并行操作以及對各類不確定性事件的靈活、有效應(yīng)對。進(jìn)而,從決策層面,對分解后形成的各個子問題進(jìn)行了模型構(gòu)建并給出了相應(yīng)的求解算法,通過在在線環(huán)境下靈活調(diào)用不同的模型并求解,能夠基于多個線索動態(tài)生成恢復(fù)方案,實(shí)現(xiàn)一種時空協(xié)調(diào)的恢復(fù)控制。山東電網(wǎng)實(shí)際算例驗(yàn)證了所提方法的有效性。2)提出了一種輸電網(wǎng)架恢復(fù)的分層協(xié)同優(yōu)化方法。在所提時空協(xié)調(diào)控制策略基礎(chǔ)上,為了獲取全局最優(yōu)的網(wǎng)架恢復(fù)方案,構(gòu)建了輸電網(wǎng)架恢復(fù)的雙層優(yōu)化模型,綜合計及不同決策主體的恢復(fù)偏好以及各類操作安全約束,將主干網(wǎng)架恢復(fù)、地區(qū)網(wǎng)架恢復(fù)、發(fā)電廠內(nèi)的機(jī)組恢復(fù)以及過電壓調(diào)整統(tǒng)籌考慮。為了實(shí)現(xiàn)對模型的快速求解,提出了一種混合求解策略,將路徑規(guī)劃、潮流校驗(yàn)和電壓優(yōu)化嵌套在對上層決策變量的全局搜索過程中,并通過靈活選擇采用回溯算法或遺傳算法,在確保計算效率的同時,實(shí)現(xiàn)了對三個層級恢復(fù)方案的協(xié)同尋優(yōu)。山東電網(wǎng)實(shí)際算例驗(yàn)證了所提方法的有效性。3)提出了一種計及風(fēng)電場恢復(fù)的源荷協(xié)調(diào)恢復(fù)優(yōu)化方法。在所提時空協(xié)調(diào)控制策略基礎(chǔ)上,針對負(fù)荷恢復(fù)決策問題,構(gòu)建了源荷協(xié)調(diào)優(yōu)化模型,將負(fù)荷出線投入、風(fēng)電場恢復(fù)以及常規(guī)機(jī)組出力同時作為控制變量納入決策。該模型將單步負(fù)荷投入量最大和恢復(fù)操作時間最短作為目標(biāo),并綜合計及了暫態(tài)頻率安全約束、常規(guī)機(jī)組出力約束、系統(tǒng)備用約束以及潮流約束等。通過使用多目標(biāo)分層序列法,并引入交流潮流近似線性化處理方法,將其轉(zhuǎn)化為混合整數(shù)線性規(guī)劃問題求解,顯著提高了計算效率。IEEE 118節(jié)點(diǎn)算例和山東電網(wǎng)實(shí)際算例驗(yàn)證了所提方法的有效性。4)開發(fā)了一個大電網(wǎng)恢復(fù)輔助決策與仿真系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備全過程恢復(fù)決策支持、暫穩(wěn)態(tài)安全校驗(yàn)與優(yōu)化調(diào)整、交互式恢復(fù)案例制作與管理、操作票自動生成以及調(diào)度指令仿真預(yù)演等功能。在離線環(huán)境下,基于所提解耦控制策略,能夠輔助調(diào)度員基于多個不同的線索制作電網(wǎng)恢復(fù)方案,并對所制作的方案進(jìn)行仿真與演示。在在線環(huán)境下,能夠基于EMS接口獲取實(shí)時電網(wǎng)數(shù)據(jù),自動進(jìn)行系統(tǒng)狀態(tài)和停電場景的識別,通過多級目標(biāo)篩選和靈活地決策觸發(fā),在線生成恢復(fù)方案并輸出。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM732

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;電力行業(yè)電網(wǎng)運(yùn)行與控制標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會成立[J];電力建設(shè);2000年08期

2 劉曉賢;;對銀南電網(wǎng)開展“六復(fù)核”工作的探討[J];寧夏電力;2004年03期

3 陳彥鋒;;創(chuàng)新電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的對策[J];中國高新技術(shù)企業(yè);2007年15期

4 林森;;2008年3月華東電網(wǎng)電網(wǎng)運(yùn)行總體情況[J];華東電力;2008年04期

5 ;電網(wǎng)運(yùn)行培訓(xùn)部[J];山東電力高等�？茖W(xué)校學(xué)報;2010年02期

6 吳敏;;冰凍威脅電網(wǎng)安全 廣西電網(wǎng)調(diào)度中心積極防控[J];廣西電業(yè);2011年01期

7 姜瑞峰;;加強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)安全工作的措施[J];農(nóng)村電氣化;2013年06期

8 蒙定中;大電網(wǎng)與大機(jī)組的協(xié)調(diào)(一)[J];電力系統(tǒng)自動化;1986年05期

9 ;提高認(rèn)識、狠抓落實(shí)，，努力開創(chuàng)我局電網(wǎng)運(yùn)行工作的新局面──張惠清總工程師在青海電網(wǎng)運(yùn)行工作會議上的總結(jié)講話[J];青海電力;1996年03期

10 諸兵;;淺談電網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)的優(yōu)化[J];科技與企業(yè);2013年24期

相關(guān)會議論文 前10條

1 ;全國電網(wǎng)運(yùn)行與控制標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會成立[A];《電站信息》2009年第1期[C];2009年

2 閔勇;魯宗相;喬穎;徐飛;;風(fēng)電從“并網(wǎng)”到“融入”大電網(wǎng)運(yùn)行的轉(zhuǎn)變[A];2010年電力系統(tǒng)自動化學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2010年

3 韓自奮;;甘肅電網(wǎng)氣象信息服務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用功能探討[A];水電站梯級調(diào)度及自動控制技術(shù)研討會論文集[C];2008年

4 吳琛;李玲芳;張丹;張杰;程e

本文編號：1348998