[发明专利]一种大功率缺额事故后网内快速备用的协调优化调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电网备用优化调度方法，具体讲涉及一种电网大功率缺额事故后考虑危险断面安全裕度的网内快速备用协调优化调度方法。

背景技术

我国的能源资源丰富，但地理分布极不均匀，呈现“北多南少”、“西多东少”的分布特点，而我国区域经济发展水平和消费水平则与之相反，这种能源资源与负荷中心逆向分布的状况奠定了我国电力能源“西电东送、南北互供、全国联网”的基本格局与发展战略。因此，远距离大容量输电在我国势在必行。特高压直流系统因其具有大容量、可控、灵活的特点，在大区电网互联、远距离大容量输电及跨海峡送电等方面得到了十分广泛的应用。这些工程的建成在极大提高电网大范围资源配置能力的同时，也造成电网调度运行和安全控制特性日趋复杂。特高压直流系统的紧急闭锁故障，将会导致送端系统产生功率盈余而受端系统产生较大的功率缺额，若送受两端仅通过直流联网或直流故障后引起系统解列的情况下，大量的功率缺额会造成受端系统频率的大幅波动；在大区互联电网稳定运行的条件下，闭锁故障线路潮流将转移到交流系统，系统潮流分布发生显著变化，安全稳定水平降低，可能引发线路动稳、热稳等问题。

实际运行中，当直流输电系统发生严重故障时，按照事先制定的策略表通过切机、切负荷、直流调制等控制措施来确保系统的安全、稳定运行。但是维持暂态稳定的紧急控制措施通常无法填补系统的功率缺额，若故障省市自身的备用不足，现有的自动发电控制(Automatic Generation Control，AGC)系统无法满足事故后快速恢复电网频率和保证重要断面潮流不越限的要求。因此，当电力系统发生严重故障时，将进入紧急模式，暂停AGC控制，由调度员在断面功率不超极限的条件下逐渐调出各省市的旋转备用，使系统频率恢复到允许范围内。手动调节机组出力的方法存在以下几个缺点：各省市控制区备用调集比例和对电厂的二次分配由调度员凭经验确定，缺乏依据；在退出AGC功能的时段内，系统无法根据实际用电负荷与计划偏差的波动精确调整机组出力，频率调节的实时性和准确性较差；电网频率恢复缓慢，没有发挥全网备用共享的作用。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷，本发明提供一种考虑危险断面安全裕度的网内快速备用优化调度方法，以各区域间的可用输电能力和每个子区域的剩余备用容量最大为目标，同时考虑省间断面限额、区域备用限制等约束条件，求解备用调集总量在各省市的分摊方案，再根据各类机组的调节性能和控制方式将各省市的备用调集量在机组间进行分摊。其目的在于在保证电网重要断面安全裕度的前提下实现网内的备用共享，确保功率缺失扰动的快速处理。

为实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

一种大功率缺额后网内快速备用的协调优化调度方法，主要包括以下步骤：

步骤1：网调中心接受故障所在省市调度中心的功率支援申请，确定系统的运行状态和备用调集总量；

步骤2：根据各区域间的可用输电能力、子区域的剩余备用容量，结合约束条件，确定备用调集总量在各省市的分摊方案，进而确定新的省间联络线功率计划值，由网调发送到省市调度中心；

步骤3：省市调度中心接收网调发送的联络线修改制定并按要求修改联络线计划值，省市调度中心根据各类机组的调节性能和控制方式，确定各省市的备用调集量在机组间的分配方案；

步骤4：判断是否有省内断面或者线路潮流越限，对出现潮流越限的断面或线路进行安全校正。

步骤1中，发生功率缺额事故后由故障所在区域的省(市)调向网调中心提交功率支援申请，网调中心接受事故支援请求后根据系统的功率缺额及各省(市)实时上报的联络线潮流和备用信息确定备用调集总量。备用调集总量即为系统的有功功率缺额，若功率缺额超过系统允许的最大备用调集量，则备用调集总量为系统允许的最大备用调集量。系统允许的最大备用调集量的求解方法如下：目标函数表示为：