[发明专利]一种计及风电场利益公平的电网安全稳定控制方法

摘要

本发明公开了一种计及风电场利益公平的电网安全稳定控制方法，属于电力系统运行控制技术领域。本发明将在线安全稳定预警系统、安全稳定控制系统有机结合，在线计算分析电网运行工况并刷新关键输电断面及其输电极限以及可控风电场集合及其对关键输电断面的灵敏度，然后根据灵敏度排序实时确定切机控制范围，在选择的控制范围内按照对安全稳定问题的贡献度平均分配切机控制量。本发明能够在满足风电基地安全稳定运行要求的同时，满足风电场对紧急控制中公平利益的诉求，提升了风电紧急控制的精细化水平。

主权项

一种计及风电场利益公平的电网安全稳定控制方法，其特征在于，包括如下步骤：1)每隔ΔT时间周期性地运行电网在线安全稳定预警系统，通过在线仿真分析刷新当前时间断面下关心的预想故障集n代表预想故障的总数，并计算每一故障清除后计及暂态稳定与热稳定约束的风电送出关键断面输电极限值Pmax:{Pmax1,Pmax2,…,Pmaxn}，并选取地区可参与控制的N个风电场形成初始可控空间Ω0，计算Ω0中所有风电场出力相对于关键输电断面输送功率的灵敏度S:{S1,S2,…,SN}，其中Si＝δP关键断面/δP风电场i，δP风电场i表示风电场i的功率变化量、δP关键断面表示风电场i功率变化δP风电场i后引起关键输电断面相应的功率变化量，并将包括预想故障集ψ、关键断面输电极限值Pmax、初始可控空间Ω0、灵敏度排序表在内的时间断面信息输入安全稳定控制系统；2)安全稳定控制系统周期性的从在线安全稳定预警系统得到时间断面信息后，实时监测电力系统元件故障或无故障跳闸状态；当监测到实际发生故障与当前断面下的预想故障集元素相匹配时，判断关键断面当前输送功率P0与输电极限Pmaxi之差ΔP＝P0‑Pmaxi是否大于零：如果ΔP>0，将ΔP作为满足安全稳定要求的最小控制量，并转入步骤3)；否则继续实时监测，并将故障信息反馈在线安全稳定预警系统；3)故障触发后，首先明确控制空间中所有风电场实际出力是否满足下式：Σi=1NSi×Pi0>ΔP]]>其中，Pi0表示第i个风电场实际出力；如果不能满足，则配合切除常规机组或者采取其他紧急控制措施，转入步骤5)；如果能够满足，则通过设置灵敏度门槛值Sth对控制对象筛选，选择Ω0中灵敏度大于Sth的控制对象组成控制范围Ω，筛选过程中保证选中的控制对象的有效控制量满足下式确定的最小控制量约束：Σi∈ΩSi×Pi0≥ΔP]]>灵敏度门槛初值Sth0如果设置过高导致无法满足上式确定的最小控制量约束，则按照步长step迭代降低灵敏度门槛Sth＝Sth‑step，扩大实施控制范围，直到满足上式确定的最小控制量约束为止；最后输出控制范围Ω；4)在控制范围Ω内实施基于有效出力的控制量平均分配，所述有效出力是指第i个风电场实际出力Pi0基于灵敏度分流到关键输电断面上的功率，数值上等于其灵敏度与其实际出力的乘积，第i个风电场的分配控制量ΔPi按照下式求解：ΔPi=ΔP×Pi0/(Σj∈ΩSj·Pj0)]]>其中，Sj表示第j个风电场相对于关键输电断面输送功率的灵敏度，Pj0表示第j个风电场实际出力；5)将步骤3)或步骤4)确定的切机控制对象及其控制量形成控制命令由协调控制主站下发控制子站执行，由于最小控制对象是风电机组或者风电场馈线，因此控制子站需将控制命令转发执行站执行；控制措施实施后，执行站将确认的控制信息向上反馈调度中心站，作为下一周期在线分析的数据源之一。