[发明专利]一种基于隐枚举法的电力系统优化切机方法

说明书

本发明公开了一种基于隐枚举法的电力系统优化切机方法。优化切机问题是一个典型的0‑1规划问题。应用隐枚举法求解优化切机问题的过程中，首先根据输入的备选切机对象及需切量建立电力系统切机选择0‑1规划问题模型，并构建相应的二元搜索树；然后根据隐枚举法求解优化切机问题的搜索策略、剪枝策略以及终止策略沿着二元搜索树进行搜索，不断地逼近于最优解；当满足终止准则时，便完成求解过程。基于隐枚举法的优化切机方法，一方面减少装置的优化计算时间，达到快速切机；另一方面实现最优切机，保证电网的安全稳定性运行。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，涉及电力系统中切机选择方法，尤其涉及一种基于隐枚举法的电力系统切机方法。

背景技术

在电网承受第Ⅱ类大扰动时，电力系统将会进入紧急状态，此时电网第二道防线将发挥作用，针对预先考虑的故障形式和运行方式，按预定的控制策略，采用安全稳定控制系统(装置)实施切机、切负荷、局部解列等控制措施，防止系统失去稳定。

安全稳定控制系统在实施切机的过程中，首先会识别出故障形式和类型，然后根据离线制定好的控制策略表，计算出需要的切机量，最后将实时记录的事故前0.2s的所有可切机组功率值进行优化计算，匹配一个切机组合，要求其切机总量和需要切机量符合预先设定的原则，比如最接近、最小过切、最小欠切。

目前，匹配切机组合所采用的算法为穷举法，鉴于电网规模的迅速发展，故障紧急情况下切机对象数目的增加，导致穷举法的计算时间过长，满足不了大规模电网稳定控制系统快速切机切负荷的要求。这对于故障紧急情况下保持电网的安全稳定运行来说，存在着一定的安全隐患。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于隐枚举法的电力系统优化切机方案，一方面能够减少安稳控制装置的优化计算时间，保证快速切机，另一方面能够在规定运行时间之内扩充备选切机对象数目，实现最优切机，保证电网的安全稳定性运行。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种基于隐枚举法的电力系统优化切机方案，包括以下步骤,如附图1所示：

步骤一，建立电力系统切机选择0-1规划问题模型，包括最小欠切模型，最小过切模型。所建立电力系统切机选择0-1规划问题模型如下所示：

最小过切模型：

s.t.ΔP≥0

最小欠切模型：

s.t.ΔP≤0

其中，ΔP表示切机偏差量；P_C表示需采取的切机控制量；P_i表示稳定控制系统实时采集的第i号备选切机对象的出力值；C_i表示第i号备选切机对象是否进行切除的0-1变量，取值1选择切除，取值0选择保留。

步骤二，根据输入的备选切机对象建立二元搜索树，其特征在于，二元搜索树形状上类似于满二叉树，树上每一个节点可分化出两个分支，代表0-1变量的两个取值，规定左分支取1，右分支取0，每一层分支对应着一个0-1变量，从而每一个节点表示一个固定解。将0-1变量C_i按系数值P_i从大到小的次序逐层排列在二元搜索树上，形成待求解切机选择问题的二元搜索树。对于三个0-1变量X1、X2、X3的二元搜索树如附图2所示。

步骤三，根据隐枚举法解优化切机问题的搜索策略、剪枝策略以及终止策略沿着二元搜索树进行搜索：

(1)搜索策略可描述为：0-1变量C_i按系数值P_i从大到小的次序逐层排列在二元搜索树上，在枚举过程中沿着搜索树由上到下、由左到右的次序对每一个节点进行计算。