電力系統(tǒng)黑啟動與網(wǎng)架重構(gòu)優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、近年來不斷發(fā)生的大停電事故表明,大停電是現(xiàn)代電力系統(tǒng)必須面對的嚴(yán)重威脅。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的日益擴(kuò)大及社會對電力供應(yīng)依賴度的不斷提高,大停電事故造成的后果也越來越嚴(yán)重。作為電力系統(tǒng)安全防御的重要措施之一,研究電力系統(tǒng)大停電后的黑啟動恢復(fù)問題和與之相關(guān)的優(yōu)化控制技術(shù)對于減輕恢復(fù)控制負(fù)擔(dān)、加快系統(tǒng)恢復(fù)速度、減小大停電事故帶來的經(jīng)濟(jì)損失及社會影響具有重要意義。
　　 本文在全面學(xué)習(xí)和借鑒已有研究工作的基礎(chǔ)上,對黑啟動恢復(fù)中的黑啟動及網(wǎng)架

2、重構(gòu)優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究,論文工作主要包括以下幾方面:
　　 (1)考慮后續(xù)恢復(fù)效果的黑啟動方案評估方法研究。通過分析黑啟動與后續(xù)系統(tǒng)恢復(fù)過程的相互關(guān)系,提取反映黑啟動方案后續(xù)恢復(fù)效果的評價指標(biāo),并對原有的評估指標(biāo)進(jìn)行整合,構(gòu)建一套新的黑啟動方案評估指標(biāo)體系;在此基礎(chǔ)上,采用模糊層次分析法對黑啟動方案進(jìn)行評估;對黑啟動方案的評估結(jié)果進(jìn)行靈敏度分析,計算導(dǎo)致黑啟動方案排序結(jié)果變化的指標(biāo)及權(quán)重的靈敏度臨界值。基于河北南網(wǎng)的評

3、估案例證明了本方法的有效性。
　　 (2)擴(kuò)展黑啟動策略及優(yōu)化方法研究。深入分析電力系統(tǒng)黑啟動恢復(fù)過程,提出一個黑啟動電源同時啟動多個被啟動電廠的擴(kuò)展黑啟動策略:分析擴(kuò)展黑啟動方案的優(yōu)化目標(biāo),綜合考慮被啟動機(jī)組的啟動約束及系統(tǒng)的運行約束,建立了擴(kuò)展黑啟動方案優(yōu)化模型;分析建立的優(yōu)化模型,研究其求解方法,開發(fā)相應(yīng)的算法對擴(kuò)展黑啟動方案進(jìn)行優(yōu)化求解。提出的擴(kuò)展黑啟動方法,有多臺機(jī)組可以在黑啟動階段得到恢復(fù),可顯著加快系統(tǒng)的恢復(fù)進(jìn)程。

4、
　　 (3)網(wǎng)架重構(gòu)階段機(jī)組恢復(fù)的分層協(xié)調(diào)優(yōu)化方法研究。鑒于黑啟動恢復(fù)中機(jī)組恢復(fù)具有分層的特征,將機(jī)組恢復(fù)的優(yōu)化分解為網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)層和廠內(nèi)機(jī)組恢復(fù)層兩個恢復(fù)層次分層求解;通過研究兩層機(jī)組恢復(fù)間的相互影響,確定機(jī)組恢復(fù)的優(yōu)化目標(biāo),計及機(jī)組啟動、調(diào)度運行、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的各種約束,建立機(jī)組恢復(fù)的優(yōu)化模型,并結(jié)合規(guī)則處理與優(yōu)化計算進(jìn)行求解,確定系統(tǒng)中全部機(jī)組的最優(yōu)恢復(fù)序列。該方法克服了已有方法中把一個電廠按一臺機(jī)組處理或每個電廠僅考慮一臺機(jī)組

5、恢復(fù)的缺點,對大停電后的系統(tǒng)恢復(fù)具有重要價值。
　　 (4)網(wǎng)架重構(gòu)階段的負(fù)荷恢復(fù)優(yōu)化方法研究。深入分析網(wǎng)架重構(gòu)階段負(fù)荷恢復(fù)的特點,綜合考慮負(fù)荷恢復(fù)代價、負(fù)荷重要性、負(fù)荷恢復(fù)對后續(xù)網(wǎng)架重構(gòu)的影響等因素,采用模糊層次分析法對各負(fù)荷的綜合重要性進(jìn)行評價,得到各個負(fù)荷的綜合重要性權(quán)重;再以恢復(fù)的加權(quán)負(fù)荷量最大為目標(biāo),考慮各種約束,建立了此階段負(fù)荷恢復(fù)的優(yōu)化模型,并研究相應(yīng)的求解方法,對網(wǎng)架重構(gòu)階段的負(fù)荷恢復(fù)進(jìn)行優(yōu)化。
　　 (

6、5)基于機(jī)組分層協(xié)調(diào)恢復(fù)的網(wǎng)架重構(gòu)優(yōu)化方法研究。將網(wǎng)架重構(gòu)的連續(xù)時間過程轉(zhuǎn)化為一個多時段按次序進(jìn)行的恢復(fù)過程,提出“分時段決策、總體尋優(yōu)”網(wǎng)架重構(gòu)策略,并將網(wǎng)架重構(gòu)轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)層機(jī)組恢復(fù)、廠站層機(jī)組恢復(fù)和重要負(fù)荷恢復(fù)的多目標(biāo)分層優(yōu)化問題;基于以上建立的機(jī)組分層恢復(fù)和重要負(fù)荷恢復(fù)的優(yōu)化模型,構(gòu)建每一時段的網(wǎng)架重構(gòu)多目標(biāo)分層優(yōu)化模型,并采用多目標(biāo)的分層序列法進(jìn)行優(yōu)化求解。所提出的網(wǎng)架重構(gòu)方法考慮系統(tǒng)中所有機(jī)組的恢復(fù)并同時對網(wǎng)架重構(gòu)階段的負(fù)荷恢