[发明专利]一种将电力系统解列成多个子系统的方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能电网，特别涉及一种将电力系统解列成多个子系统的方法。

背景技术

跨区互联电力系统的崩溃损失重大，若在电力系统崩溃之前，采取主动解列策略将电力系统分成若干独立运行的子系统，可以有效防止故障扩散造成大区域面积的停电。

现有技术中通常将各子系统的安全供电总负荷最大化为目标，建立将电力系统划分成子系统的最优解列断面选择问题的电力系统解列模型，该电力系统解列模型如下式(1)所示。

假设电力系统中包括有n个节点，z条支路，t台发电机，s个同调机群，节点1～t为发电机节点，其中，相应的约束为解列后保证各孤立子系统安全稳定运行的各种安全约束及同调约束，具体包括分离约束、同步约束、潮流约束、线路和变压器传输容量约束、节点电压约束、变压器分头及无功电源约束等。

式(1)是一优化问题，目标是实现电力系统可供的电的总负荷(P_sum)最大，其中l_i，j为电力系统中连接节点i和j的支路；L_L是电力系统中的支路集合，L_L＝{l_i，j|i，j＝1，2，...n}；B_L为支路开关的状态变量集合，其中的元素表示相应支路开关的通断情况，表示支路l_i，j的开关断开，表示支路l_i，j开关闭合，即支路是正常运行。P^Gen，Q^Gen，P^Load和Q^Load是节点连接的发电机和负荷的有功、无功功率集合，如表示节点i的发电机有功、无功功率注入及有功、无功负荷。U，T和C分别是节点电压幅值，可调变压器及电容器组集合。约束1～3为连通、同调约束，其中，表示节点v和节点g之间所有链上支路的集合(即v和g之间的所有通路所包括的支路集合)，为节点v和节点g之间任一条链上的支路集合(即v和g之间的任一条通路所包括的支路集合)；G_i(i＝1，2，...，s)为电力系统中不同同调发电机群的发电机节点集合。V为电力系统所有节点的集合，G₀为所有发电机节点的集合。约束1表示任意两个非同调发电机之间不能有连通路径，以确保电力系统解列后非同调机群分离。约束2表示同调发电机群内任两个机组之间至少存在一条连通路径，以确保将同调机组分到同一个子系统。约束3表示每个非发电机节点至少与一个发电机相连接，以确保不出现孤立负荷节点。约束4和约束5是潮流等式约束，ΔP_i表示节点i的净注入功率，当i＝1，2，...，t时，ΔPi=PiGen-PiLoad,]]>ΔQi=QiGen-QiLoad;]]>当i＞t时，ΔPi=-PiLoad,ΔQi=-QiLoad.]]>G_ij与B_ij表示支路l_i，j的电导和电纳。U_i、U_i分别为节点i的电压幅值及上下限。分别为支路(线路和变压器)的传输功率值及其上下限，其中分别为节点i的发电机输出有功、无功功率及其有功功率上限、无功功率上下限；δ_ij为节点i和j之间的相角差。分别为节点i的负荷有功、无功功率及其有功、无功功率上限，而值分别等于实施解列时刻时的负荷有功和无功。T_i、T_i分别为第i台变压器的可调分接头及其上下限。C_i、C_i分别为第i个电容器组数及其可调上下限。现有技术中通过求解该电力系统解列模型将电力系统划分为子系统大致可以分为如下三类：