探究电力系统静态安全混合控制方法王云昊

王云昊

摘要：电力系统的安全运行一直是电力工作者的关注焦点和研究热点，本文提出一种将预防控制和校正控制相协调的电力系统静态安全混合控制方法。在预防控制模块中，利用风险指标确定进入预防控制模块的预想故障集，该风险指标考虑了预想故障发生的概率及其严重性，采用连续线性规划技术求解考虑多预想故障的静态安全预防性控制策略。在校正控制模块中，首先判断系统静态安全裕度是否满足要求，并考虑风电／光伏随机波动对安全裕度的影响，针对不安全故障分别制定校正控制策略。该方法通过系统风险指标协调预防控制和校正控制中考虑的预想故障集，从而将预防控制和校正控制相互协调，以获得安全性和经济性均满足系统需求的静态安全控制策略。

关键词：电力系统；静态安全分析；预防控制；校正控制；负荷裕度

1总体思路和基本流程

本文方法总体思路如下。

（1）将预防控制和校正控制相协调，为了考虑预想故障发生的概率和其严重性，利用风险指标确定进入预防控制模块的预想故障集，而对于预想故障集中没有考虑的不安全故障和静态安全裕度不满足要求的情况，则采用校正控制予以考虑。

（2）实际运行过程中，在实施预防控制时，如果预防控制代价不为调度运行人员接受，而实施预防控制后的系统风险是较低的，则可适当提高系统预防控制模块中选择预想故障的系统风险指标门槛值，从而将一些故障调整到校正控制模块中加以考虑，以获得安全性和经济性均能满足实际系统需求的电力系统静态安全预防和校正控制策略。

2N-1检验和预防控制

2.1基于灵敏度分析的N-1检验

正常情况下系统潮流方程为：

其中，λc为系统静态安全裕度；P0G为当前发电机有功出力向量；Q0G为当前发电机无功出力向量；P0D为当前有功负荷向量；Q0D为当前无功负荷向量；KGP为当前发电机有功出力增加方向；KDP为有功负荷增加方向向量；KDQ为无功负荷增加方向向量；P（X）为有功潮流方程向量；Q（X）为无功功潮流方程向量。

由于系统需要考虑的故障数目庞大，若逐一分析每条支路断线后系统的最大负荷能力，计算量必将十分庞大。实际上在众多的断线事故中，必定有一条断线支路对应的系统静态安全裕度最小，如果将此故障预先找出来，那么只需要针对此断线故障计算系统的静态安全裕度即可，这将大幅减少计算量。基于此思想，提出了一种快速计算系统N-1静态安全约束下静态安全裕度的方法，本文采用此方法来快速计算系统的静态安全裕度。

4结论

本文提出一种考虑预防控制和校正控制相结合的电力系统静态安全混合控制方法，具有如下特点。

a.利用系统静态安全风险指标以及预防控制代价调整预防控制和校正控制策略中需要考虑的预想故障范围，可以为调度运行人员提高灵活性。

b.给出了系统预想故障下的静态安全裕度。利用扩展潮流方程，可快速计算出静态安全约束下的电力系统静态安全裕度，避免了计算量过大的问题。

c.既保证当前负荷水平下的静态安全，又考虑了负荷、新能源出力波动以及电力系统静态安全裕度需求。

参考文献：

［1］刘明波，夏岩，吴捷．计及暂态稳定约束的可用传输容量计算［J］．中国电机工程学报，2003，23（9）：28-33．

［2］王锡凡.电力市场条件下电网的安全保证体系［J］.电网技术，2004，28（9）：7-13.