電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定約束下的預(yù)防控制新算法研究.pdf

1、近年來(lái)，暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)防控制和優(yōu)化算法吸引了眾多工程技術(shù)人員的研究興趣，并取得了一定的進(jìn)展。但由于問(wèn)題本身的復(fù)雜性，該研究領(lǐng)域的研究工作離實(shí)際工程應(yīng)用尚有一定的距離。本文建立了暫態(tài)穩(wěn)定約束下的預(yù)防控制模型，并提出了與其相關(guān)的系統(tǒng)化的求解方法。 論文首先根據(jù)控制理論中的靈敏度概念，提出了一種基于軌跡靈敏度的動(dòng)態(tài)安全調(diào)度新方法。該方法首先濾除系統(tǒng)中的無(wú)危害故障，通過(guò)故障排序選取最嚴(yán)重故障及最領(lǐng)先發(fā)電機(jī)；然后依據(jù)最嚴(yán)重故障的臨界切除時(shí)間與

2、最領(lǐng)先發(fā)電機(jī)有功輸出的近似線性關(guān)系，計(jì)算最領(lǐng)先發(fā)電機(jī)至少需要調(diào)整的有功輸出量，以使最嚴(yán)重故障的臨界切除時(shí)間大于實(shí)際故障切除時(shí)間；通過(guò)故障中及故障后的系統(tǒng)仿真計(jì)算軌跡靈敏度，并依據(jù)故障切除后設(shè)定時(shí)刻領(lǐng)先發(fā)電機(jī)功角對(duì)各發(fā)電機(jī)有功輸出的靈敏度數(shù)值，計(jì)算全系統(tǒng)內(nèi)各發(fā)電機(jī)有功輸出的調(diào)整量。 針對(duì)上述軌跡靈敏度計(jì)算量較大的缺陷，本文根據(jù)最優(yōu)控制理論，應(yīng)用變分原理中系統(tǒng)共軛方程，建立了暫態(tài)穩(wěn)定性能指標(biāo)對(duì)控制量的梯度函數(shù)關(guān)系式——逆向軌跡靈敏度

3、，從而確定了穩(wěn)定程度和控制量之間的直接關(guān)系。算法首先積分系統(tǒng)微分-代數(shù)方程至末端時(shí)刻，根據(jù)末端時(shí)刻性能指標(biāo)函數(shù)對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)變量的泛函作為共軛方程的初值，逆時(shí)間軸求解共軛方程，最后求得性能指標(biāo)對(duì)控制量的梯度。由此，建立了暫態(tài)穩(wěn)定預(yù)防控制模型。 基于上述逆向軌跡靈敏度的預(yù)防控制模型，本文發(fā)展了OTS(optimalpowerflowwithtransientstabilityconstraints)優(yōu)化模型。該方法把OTS分解為最優(yōu)潮

4、流(OPF)和最優(yōu)控制兩個(gè)子問(wèn)題。其中最優(yōu)控制在迭代中OPF運(yùn)行點(diǎn)上求取相關(guān)機(jī)組在暫態(tài)穩(wěn)定約束下的有功輸出極限，并以此作為OPF計(jì)算的附加約束條件。 通過(guò)交替求解上述兩個(gè)子問(wèn)題得出OTS的解。 為使OTS算法邁向?qū)嵱?，本文把OTS中的暫態(tài)穩(wěn)定約束轉(zhuǎn)化為關(guān)鍵線路的有功潮流約束，使OTS計(jì)算可以用成熟的OPF技術(shù)求解。在處理以上各算法的過(guò)程中，本文提出“盡早”結(jié)束時(shí)域仿真的方法；提出鑒別有效故障的方法；建立考慮多故障的預(yù)防控