電力系統(tǒng)主動解列策略及脆弱性研究.pdf

1、隨著電網規(guī)模的不斷擴大,電網結構日益復雜,由系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)造成的不可預測的脆弱隱患也越來越大,這些隱患可能造成互聯系統(tǒng)失步振蕩和連鎖故障,進而導致系統(tǒng)崩潰,最終造成災難性的大面積停電。主動解列是針對隱患造成電網巨變情況下緊急控制失敗后的應急措施,及時主動將系統(tǒng)靈活地分裂為兩個或多個孤立穩(wěn)定運行的孤島,阻止連鎖故障的蔓延,是保障電力系統(tǒng)安全運行的最后一道防線?；诒∪醐h(huán)節(jié)分析的系統(tǒng)脆弱性研究是是為發(fā)現系統(tǒng)的薄弱點,并采取相應的措施,增強電網

2、抗破壞的能力,是排除隱患的一種有效預防措施;主動解列研究和薄弱環(huán)節(jié)分析,已引起業(yè)界廣泛重視,對應對和預防隱患發(fā)生乃至對建設以靈活和堅強為特點的智能電網具有重要意義?；诖?本文主要做了如下幾個方面的工作:
　　第一,本文提出了基于主從問題交替求解電力系統(tǒng)最優(yōu)主動解列斷面的新策略。該策略將完整主動解列斷面求解模型轉化為主從問題;主問題為圖的最優(yōu)平衡分割問題,從問題為最優(yōu)潮流的調度問題,主從問題之間通過節(jié)點負荷的調節(jié)量實現耦合。圖的最

3、優(yōu)平衡分割問題實際上就是含約束的圖背包問題,采用相應背包擴展算法求解。最優(yōu)潮流問題有完整的交流最優(yōu)潮流和簡化的直流最優(yōu)潮流,本文分別采用兩種最優(yōu)潮流模型進行求解,并進行比較。算例表明,基于主從問題交替的方法能減少負荷的切除量,而且從問題采用直流最優(yōu)潮流的交替優(yōu)化能在較短時間內得到切負荷較少的解列策略。
　　第二,本文利用優(yōu)化策略來辨識系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié),采用斷開最少線路造成嚴重損失作為薄弱環(huán)節(jié)的評價指標,建立雙層優(yōu)化模型,外層優(yōu)化問題

4、是線路的開斷組合,而內層優(yōu)化問題是最優(yōu)潮流問題。針對雙層優(yōu)化模型,利用內層最優(yōu)潮流問題的KKT條件將雙層優(yōu)化模型轉化成單層優(yōu)化問題,基于KKT乘子的分析將原系統(tǒng)分為發(fā)電富裕區(qū)和負荷富裕區(qū),然后利用基于網絡阻塞的近似方法求得系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)。
　　最后,開發(fā)了協(xié)調解列在線分析研究軟件,在 Windows環(huán)境開發(fā)人機交互界面,在Linux服務器開發(fā)了具有潮流計算、主動解列計算、直流最優(yōu)潮流計算等核心功能的服務程序,并實現客戶端與服務器的